LED灯是昆虫的噩梦？

2015-12-16实习生吴叶菡

环境与生活 2015年6期

◎实习生吴叶菡

新西兰皇家研究院林业研究所的期刊近日报道称，发光二极管（LED灯）比普通路灯平均吸引的昆虫多48%，并能引发一系列生态问题。LED灯已渗透到城市的各个角落，以高效、节能等诸多优点著称，为何成了昆虫的大敌？这对生物圈会有什么影响？

萤火虫靠自身发光给同伴传递信息

昆虫嗜光是何故

天色渐暗，灯光四起，一些昆虫会立刻簇拥到灯光周围，好不热闹。它们对光为何如此热爱，一直是学术界讨论的话题。目前较权威的解释是，夜晚活动的昆虫把光作为飞行导航，并非想与光“亲密”接触。相比于陆地动物用脚掌丈量大地，这些飞行生灵在进化中也掌握了明确方向的武器，那就是自然光。昆虫的飞行方向与自然光保持固定夹角时，就能以直线轨迹飞向目的地。

仔细想想，人能看到昆虫扑向的光源，往往是手电筒、台灯、路灯这些人造光。昆虫看到人造光，还以为是自己熟悉的自然光，依然以固定角度飞行，殊不知已经被骗，只是不停地绕着光源转圈。

即便如此，依然不能用这种单一理论解释昆虫世界和光的种种瓜葛。比如当环境温度升高时，蚱蝉（知了）的趋光行为就越强；印度东北山丘大学研究人员哈洪和瓦尔曼曾对不同类型的蚜虫进行实验，猜测由于植物的柔嫩部位、花等具有趋光性，为了取食这些营养部位，有些蚜虫也模仿植物趋向光亮。昆虫对光的向往，是多种原因共同作用的结果，人类想破解其中奥妙，不是一朝一夕的事。

昆虫的飞行方向与自然光成固定夹角时，可直线飞行。而围绕人造光，昆虫会按固定夹角飞行，绕圈并不断接近光源中心张英锋/供图

人造光的数宗罪

自然光和昆虫有着密不可分的关系，引入人造光后，事情就更复杂了。美国宾夕法尼亚大学医学院学者肯尼斯·弗兰克就一再强调人造光给生态圈带来的“污染”。比如，萤火虫靠自身发光给同伴传递信息，却因太过强烈的人造光掩盖了它们本身的光亮，在城市里只能退出人们的视线。

人造光还影响昆虫的传宗接代。雌性成虫通过释放信息素来吸引雄性前来交配，而有了人造光这一“亮堂”陷阱，雌虫会整晚无所事事地绕着路灯转圈，极大地浪费了产卵时间，或是原本闻“信息素”赶来的雄虫，沿路被灯光吸引，就忘了交配这件事。又比如美洲棉铃虫这类只待眼睛完全适应黑暗后才肯交配的昆虫，灯光前谈何产子？

人造光还会暴露一些昆虫的行踪。拟态是一些昆虫伪装自己的武器，比如尺蛾靠模拟周围小树枝的形态以逃离天敌的追杀，而人造光却打破了这种规则，它照亮了那些本不会被注意到的蛾子，使得这些蛾子的捕食者轻而易举能饕餮一番。

此外，人造光的高温还会使昆虫患“外伤”。那些因为白天过于炎热而干燥的虫子，本想趁着凉爽的夜晚出来活动，可若是不小心飞到高温亮灯表面，轻则断了翅膀，重则丢了性命。

昆虫的种群生活受到影响后，遭殃的绝不仅仅是它们自己。一旦某种昆虫数量变动，紧随而来的是它们的食物和捕食者的数量变化，如此，生态平衡被打破，危机四伏。

LED灯比普通路灯吸引更多昆虫

一些昆虫不仅喜光，对不同波长光还有所挑剔。多年实验证明，很多昆虫的光谱敏感区多集中在蓝光、绿光和紫外线区域。这种偏好和昆虫的视觉细胞有关，其膜上视蛋白和载色体的不同组合，决定了昆虫自身吸收不同波长的光。而这种偏好，却让LED灯误打误撞，成了昆虫的新晋杀手。新西兰昆虫学家斯蒂芬·鲍森博士近日研究发现，LED 灯比起常被用作路灯的高压钠灯（HPS），平均多吸引48%的飞虫。

LED即发光二极管，是一种能直接将电能转化为可见光的半导体器材，与传统光源如日光灯、高压钠灯和荧光灯等相比，它体积小、寿命长、能耗低、波长类型丰富，目前正被广泛应用。

鲍森介绍，工业化生产的白光LED，一般由基片和其上覆盖的荧光粉组成。基片发出的蓝光，部分被荧光粉吸收，另一部分与荧光粉发出的黄光混合，呈现出我们所见的白色。而高压钠灯是因灯管内的钠蒸汽放电，从而产生黄色波段的光。相较于发出黄光的高压钠灯，LED灯的蓝色波段所占比例更大，也因此吸引了更多昆虫。这种吸引，也就意味着虫子高温致死、无法繁殖、暴露行踪等等惨剧发生。LED灯正被广泛运用于市政及工业部门，从高压钠灯到LED，泛有点点黄光的黑夜将转变为“白夜”。再看看周围，夜更亮了，昆虫的身影是否变少了呢？

发白光的LED灯，蓝色波段所占比例更大，更受昆虫青睐。

臭名昭著的入侵性害虫舞毒蛾来源：匈牙利森林研究所

新西兰沙蝇若被灯光吸引来到人类身边，每年可致上万人因感染寄生虫而死亡。来源：维基百科英文网

夏天夜里，野草丛常见的萤火虫，现在因人造光的泛滥而难见踪迹。

或加大生物入侵风险

LED灯对生态环境的危害还有很多形式。鲍森博士在文章中还提到了臭名昭著的入侵性害虫舞毒蛾。舞毒蛾的幼虫食量大且食性杂，泛滥时可将整棵树的树叶吃光，危害百种树木，因而成为多国海关检疫的重点目标。

港口附近为节能而安装的LED灯，对舞毒蛾很有诱惑性，被吸引来的舞毒蛾会顺势在停泊港口的船只上产卵，并随船只去新地区安居。如此看来，这些LED灯，其实在间接给检疫部门找麻烦，加大了生物入侵的危险。

为了诱捕害虫，LED在农林业保护中扮演着重要作用。但实际上，LED光在诱捕害虫时也诱捕了一定数量的天敌。江苏扬州大学的研究生赵俊玲等人曾在《白背飞虱及其天敌黑肩绿盲蝽对5种不同发光二极管的趋光反应》一文中证明，这两种昆虫均对蓝光和绿光更敏感。当用蓝光LED诱捕水稻害虫白背飞虱时，本是捕食白背飞虱的益虫黑肩绿盲蝽，在LED的吸引下也难逃一劫，可见滥用LED灯对益虫的危害。

作为亮化与美化城市用途的LED灯，也造成了相当规模的化学污染。江西师范大学生命科学学院的涂小云在《光源对昆虫行为学和生物学特性的影响》一文中指出，铅、铜、锌等金属可从土壤转移至植物体内，进而经食物链进入昆虫等其他体内。而LED灯具中所含铅、铜等金属，对环境的潜在影响是白炽灯的2 ～3倍。

美国哈佛大学自然学家爱德华·威尔逊曾说：“若所有人类消失，世界又会回到一万年前平和而富饶的状态；若所有昆虫消失，整个环境将陷入混乱。”

研发少引昆虫的LED

2014年诺贝尔物理学奖的得主，正是3位发明蓝色发光二极管的科学家。表彰这种高效光源给人类带来便利的同时，也不可忽视这些蓝光给生物圈的其他“居民”造成的灾难。

美国哈佛大学自然学家爱德华·威尔逊曾说：“若所有人类消失，世界又会回到一万年前平和而富饶的状态；若所有昆虫消失，整个环境将陷入混乱。”昆虫已在地球上存活了4亿多年，但这些“元老们”原本平静的生活被人类的出现打乱。找不到方向、产不了子代、躲不成天敌等等问题皆因为人造光源的泛滥，人类照亮了自己，却伤害了虫子。

人离不开灯光，但至少可以将这种光对生物界的伤害降低，比如对LED灯进行改良。据英国《每日邮报》报道，美国南加利福尼亚大学的特拉维斯·朗科尔教授，近日与荷兰的飞利浦公司合作，希望生产的LED灯能吸引更少昆虫。实验中，他们设计出能屏蔽蓝色、紫色和紫外线的特殊LED灯泡，发现这种灯泡比普通LED灯更亮，但吸引的昆虫数量竟减少了20%。

有了更多生态学家和灯光工程师的合作，相信能在满足人类照明需要的同时，减轻对生态的破坏。不然，像新西兰沙蝇这种昆虫被灯光吸引而来到人类身边，每年可致近两万人因感染利什曼寄生虫而死亡，想来都让人不寒而栗。