老生常談，飛蛾撲火。
而飛蛾的這種詭異行為，早就有被人類熬成了一碗濃濃的雞湯。
這一般指捨生取義的精神，又或是被致命的事物吸引，無法自拔。
但世界萬物都是惜命的。
求生的意識早就寫進了基因里，已經成了一種本能。
飛蛾也一樣，作為沒有高級思維能力的動物，它們是不會自殺的。
儘管在現實生活中，我們經常能看到飛蛾們前赴後繼地赴死。
但飛蛾根本就不會產生了結自我的念頭，自殺也就無從談起了。
事實上，趨光（ phototaxis ）才是昆蟲界的一個常見特性。
這對於它們尋找食物、與異性交配和搜尋產卵場所等活動，都有著一定的指導意義。
當然，昆蟲的趨光行為也常常被人類利用。
一些光源性的誘蟲器，很多都有針對昆蟲的趨光行為。
戶外誘蟲燈
但是，昆蟲趨光行為背後的意義，可比想像中要複雜一些。
以飛蛾為例，人類到現在都還搞懂它們為什麼會撲火。
很多昆蟲都是夜行的，因為它們的天敵鳥類大多是白天干活的。
它們選擇晚上活躍，就可以避免那些早起的鳥兒了。
那么，既然選擇了晚上行動，它們為什麼還要拚死地撲向光源？
想必大家都知道一個標準答案，內容大概是這樣的。
漆黑的夜裡，它們需要依靠微弱的大自然光源來導航。
在人類出現之前，夜晚最主要的光來基本上都來自於天上的月亮和星星。
為了保證航線的穩定，他們會尋找一個遠方的光源做參照物。
而那些會發光的天體，就像一個羅盤，指引著它們飛行。
昆蟲的複眼
確實，夜行性昆蟲的夜視能力是很強大的。
複眼是昆蟲的主要視覺器官，一般由許多獨立的小眼組成。
由於晝夜不同的光照環境，夜行性昆蟲和晝行性昆蟲的複眼結構也有所差異。
晝行性昆蟲的複眼主要為並列型象眼，每個小眼的光感受器僅接收入射到該小眼的光線。
並列型象眼和重疊型象眼示意圖
而夜行性昆蟲則不同，主要為重疊型象眼。
由於擁有強大的折射率徑向梯度，這種晶狀體可以讓入射到數百個小眼上的光線，聚集到視網膜上的單個光感受器。
這使夜行性昆蟲的夜視能力得到了大幅的提升。
拿我們今天的主角撲棱蛾子來說，只要有一絲微光它們就能捕抓到，以摸清自己的航線。
從這裡可以看來，昆蟲的趨光性是有著其進化意義的，已成為一種本能。
只是後來人造光源的出現，使飛蛾發生了混亂，紛紛撲火尋死。
而這也叫做“光定向行為假說”，解釋看來是合情合理啊。
那么將問題反過來，既然飛蛾會撲火，為什麼在晚上它們不會齊刷刷地飛向月亮？
如果大家曾觀察過飛蛾撲火，應該能注意到它們的一個飛行特點。
那就是，飛蛾並非全都筆直地撞向光源，而是繞著圈螺旋式地向光源靠近。
於是，我們可以得到的飛蛾撲火軌道，就成了一個個螺旋。
所以更準確的說，飛蛾並非撲火而是繞火。
飛蛾的飛行軌道
其實飛蛾以天體作為參考點，是一種橫嚮導航定位。
因為掛在天邊的星星和月亮，都是一種極遠的光源。
所以這些光到達地球後，就已經可以看作是互相平行的光線了。
以月亮發出的平行光線為參考物，飛蛾的飛行路線是一條直線
而飛蛾的正常飛行，正是以這些互相平行的光線作參照的。
它們只需要與入射光線按固定的夾角飛行，就能保證航線是一直向前的。
但人造光源出現後，情況就不一樣了。
相對月亮和星星來說，人造光源都屬於近處光源，因此光線是從一點呈發射狀的。
呈發射狀的光線
以街邊的路燈為例，並想像有一隻飛蛾剛好從較遠處看到這一光源。
當飛蛾以為路燈就是月亮時，它就會試圖以與光線呈45°的夾角飛行。
因為路燈光線並非平行光線，所以飛蛾越是固定這一夾角飛行，軌道就越向內彎曲。
於是，飛蛾的軌道便形成了一個等角螺旋。
人造光源下的飛蛾路線
在坐標系中，等角螺線的螺線和射線之間的夾角就始終是一個固定值。
而飛蛾也隨著這個螺旋軌道，盤旋著逐漸逼近路燈，最後直接與路燈撞個滿懷。
早在公元1638年，著名數學家笛卡爾就首先描述了等角螺旋線以及給出了它的解析式。
因為方程中出現了指數函式，所以等角螺旋線也被叫作對數螺旋線。
而在同一個時代，雅各布·伯努利則更是對等角螺旋痴迷。
他發現等角螺旋線作各種變換時，例如求漸屈線、求垂組曲線、等比例放大等，所得的曲線仍然是原先的等角螺旋線。
對於這一特性，伯努利感到驚奇。
他甚至還將等角螺旋線刻在自己的墓碑上，並留下這樣的墓志銘。
“Eadem mutata resurgo.”，意為“縱然改變，依舊故我”。
雅各布·伯努利的墓志銘，但比較可惜的是對數學一竅不通的工匠把下面的對角螺旋刻成了阿基米德螺旋
正是因為這种放大後還能與自己重合的特性（也叫自相似性），等角螺旋還有一個名字也叫生長螺旋。
除了飛蛾撲火的軌道之外，還存在著許多類似於等角螺旋的自然現象。
自然界最常見的等角螺旋，當屬各種螺旋狀的貝殼。
鸚鵡螺已經在地球上經歷了數億年的演變，但外形、習性等變化很小，被稱作海洋中的“活化石”。
而鸚鵡螺這種古老的生物，早就與等角螺旋線簽訂了契約。
剖開鸚鵡螺殼，我們就能看到一個等角螺旋。
因為等角螺旋的自相似性，這便能滿足貝殼內的軟組織以固定的形狀緩慢成長了。
1868年出版的圖書中繪製的鸚鵡螺圖像
另外，植物們的生長也同樣受到等角螺旋的影響。
例如在菊花、向日葵、車前草的花、種子和葉片的排列結構上都能發現等角螺旋的影子。
所以說，飛蛾撲火與大自然偏愛等角螺旋也總是讓人津津樂道。
寶塔花菜中的等角螺旋
不過，說到這裡飛蛾的撲火之旅還未算真正結束。
因為昆蟲趨光行為繁紛複雜，到目前還未有定論。
回到飛蛾身上。確實，早在上世紀就科學家就記錄到，有月亮的情況下，蛾總是沿著直線飛行的。
但若月亮被遮住，它們的飛行軌跡就會發生改變。
而且，飛蛾總是對那些與月亮保持著相同的相對方位的燈，才會改變方向。
例如，燈在距離地面0.6米高時，蛾在3米內才會被吸引。
但若同一盞燈放在9米高處，蛾在15到17米外就會被吸引。
因為在這個視角看上去，燈的大小看上去與月亮的大小才是一樣的。
視覺上，街燈與月亮的大小是一樣的
但許多室內實驗卻表明，昆蟲對特定波長的單一光源就有很強的趨性。
這個實驗結果，與前面的“光定位假說”是相悖的。
所以有科學家提出，昆蟲趨光是因為誤把光源當作求偶對象了。
在自然界中，就存在著雄性追逐雌性完成交配這一普遍規律。
日落後，雄蟲會開始尋找釋放性信息素的雌性。
法布爾
然而，早在《昆蟲記》中，法布爾就曾記載了這么一個讓人困惑的現象。
如果雌蛾和燈火放在同一個房間，絕大多數的雄蛾仍會被燈光吸引，並無視雌蛾的存在。
但面前就是雌蛾了，雄蛾究竟還想趕路去哪呢？
光定位假說，無法解釋這一現象。
於是有人猜測，雌蛾釋放的性信息素之所以能吸引雄蛾，是因為裡面含有某種特定波長的光線。
而與此同時，人造光源就剛好發出這一特定波長，且是強度更大的光。
所以，這讓雄蛾以為這人造光源才是自己要處的對象，義無反顧地朝該方向奔去。
此外，昆蟲中的趨光行為的性別差異現象也是極為明顯的。
所以說，飛蛾撲火還真有可能是為了愛情。
另外，還有一種假說認為，飛蛾撲火屬於一種應激反應。
原因是夜行性的飛蛾，在白天有太陽光的時候並不會出來活動。
在這種節律調解下，它們在白天會進入靜息狀態，因而對光並不敏感。
但在晚上出來活動時，昆蟲卻突然與強烈的光源相遇，複眼一時無法適應而陷入生理應激。
因為除了繞燈盤旋意外，一些昆蟲撲燈動作會更為強烈。
有的甚至還未撲燈，它們就已經直接眩暈後跌落燈旁開始抽搐了。
而這也解釋了，為什麼夏日路燈下總有這么多昆蟲屍體。
儘管飛蛾撲火的原因還沒有定論，但人造光源是必然脫不了關係的。
基本上，每一種生物都會因人類的出現，而發生翻天翻天覆地的變化。
而飛蛾的噩運，則是在40萬年前人類學會用火開始的。
然而這么多年來，飛蛾還未學會如何避開人造光源。
在這點上，飛蛾撲火確實還能用來形容不懂得變通。
*參考資料
方舟子.飛蛾為什麼撲火.中國青年報.2009
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