夜间灯光：萤火虫追爱路上的绊脚石
你有多久没见到提着小灯笼的萤火虫了？
认真一想，好像黑夜中闪烁着点点荧光的自然场景离我们越来越远了，许多人甚至从来没亲眼见过萤火虫——的确如此，萤火虫越来越少了。少到不禁让人感叹：再读到“轻罗小扇扑流萤”和“囊萤映雪”这些古诗成语时，难道我们只能想象那副画面，却不能再有真实又切身的记忆了吗？
其实萤火虫面临的困境和大多数生物一样——栖息地丧失严重影响了它们的生存。但你可能不知道的是，夜间灯光污染竟是影响全球萤火虫种群的第二大威胁因素。
（图片来源：dailymail.co.uk）
光污染让萤火虫“沉默”
在学界，夜间照明光污染有自己的名字，叫作ALAN（Artificial Light At Night）。随着经济不断发展、灯光愈加璀璨，ALAN已成为全球共同面对的生态问题之一，保守估计23%的陆地均遭受着不同程度的夜间照明光污染。在人类还没用灯光点亮夜空之前，只有月亮星星等天体和以萤火虫为主的发光生物能点缀黑幕。
如今便利的灯光点亮了我们的生活，但吾之蜜糖彼之砒霜，没想到越来越亮的灯光竟给萤火虫招来了祸端。不同国家49位研究萤火虫的学者对全球各地区萤火虫种群进行综合评估，认为过度夜间照明带来的光污染让萤火虫生存境况岌岌可危。
全球夜间光污染地图
（图片来源：my1043.net）
夜间光照对萤火虫产生的直接影响是会降低其活动频率。一项田间对比实验证实了此结论——在巴西郊野的一项研究中发现，灯光照射后萤火虫的出现次数显著减少。即便是受到最弱强度的直接光照（仅相当于满月时的光强，约0.0438勒克斯），当地Photinus属的萤火虫也仅有无光时一半的活跃度（下图样地3）。而且通过调整光照强度进行平行实验发现，随着光照强度增大，萤火虫变得越来越“害羞”，最强光照组别中（下图样地1）萤火虫受光影响后的活跃度不足原来的10%。
不同光强处理后，萤火虫Photinus sp.的出现频率对比
（图片来源：作者汉化自参考文献1）
即便没被灯光晃得害羞到不敢出门，在夜间光照下活动的萤火虫也举步维艰，因为光照还会影响它们的求偶行为。日落黄昏后，便是雄性萤火虫开始求爱之时，我们看到的特定闪光频率其实是它们表达爱意的浪漫语言。各个物种的发光频率不尽相同，但在同一物种的异性眼中都是独一无二的情话。
糟糕的是，光污染让萤火虫情话的表达不再准确。受到光照影响后，雄性的闪光参数会发生改变，比如频率和强度都会有所不同。此时，在雌性眼中这些情话就变成了陌生又难懂的话语！
5种萤火虫雄性的闪光频率
（图片来源：scienceworld.scholastic.com）
光照改变萤火虫Aquatica ficta雄性的闪光参数
（图片来源：作者汉化自参考文献5）
此外，光照“迫害”萤火虫并不挑性别，除了雄性之外，雌性也会受到影响。雄性萤火虫发出爱的闪光信号后，若雌性相中了对方，便会发出特定频率的闪光来回应这份爱意，表示接受求偶。而光污染同样会改变雌性的闪光频率。
用准确的闪光信号交流，萤火虫才能成功繁衍
（图片来源：massivesci.com）
以萤火虫Photinus obscurellus为例，雌性正常的回应闪光本该由5种模式组成，但在强红光的照射下，雌性只能发出孤独的单闪。此时爱的语言双向失效，雄雌彼此再读不懂对方的情话，这种独特又美丽的求偶方式失去了千百年来应有的效果，很可能的结果便是一场无法继续繁衍的死局。
光照对萤火虫Photinus obscurellus雄雌两性闪光频率的影响
（图片来源：作者汉化自参考文献2）
如何降低光污染对萤火虫的影响？
夜间光污染的情况愈演愈烈，国际萤火虫组织FIN（Fireflyers International Network）发起倡议，呼吁通过减少夜间的非必要灯光，改造灯光设备等举措来尽量减少ALAN对萤火虫的负面影响。
城市中少有萤火虫分布，按理说不会直接对其种群造成影响。但城市中各种强光源一起工作，会产生名为天空辉光的污染（ALAN类型之一）。天空辉光影响范围广，甚至能照亮郊区，继而影响郊野环境中的萤火虫。
其实对光照设施进行简单改造便能降低天空辉光的影响，比如给全方位照射的灯源加上一个罩子或者适当降低光源位置，在不影响居民生活的同时尽量减少顶光的发散。
简单有效的城市灯光改造方法
（图片来源：参考文献4）
而对于生活在郊区或乡村的人们而言，周围可能有适宜萤火虫生存的生态环境，此时可将日常生活的光源更换为声控灯或者定时灯，这样可以显著降低光照对萤火虫的直接影响。一个更实用的建议是将钠灯汞灯这些传统光源替换为LED新能源灯，因为后者更加节能耐用。
除了能耗低和寿命长等经济优势外，LED灯还拥有更佳的生态效益——因为传统的钠灯汞灯发出的波长会大量吸引各种夜行性昆虫，飞蛾便是典型例子。相比之下，LED灯对夜行性昆虫的综合影响较小，受其吸引的昆虫数量明显较少。
LED灯旁更少“飞蛾扑火”
（图片来源：superbrightleds.com）
人类也是光污染的受害者
光污染对生物的的干扰是综合且广泛的。除了萤火虫，其他动物（如蛾类、蝙蝠、鸟类和两爬类等）甚至植物也会受到过度夜间光照的不利影响。当然人类也不例外，长期光污染会对人的睡眠、情绪、内分泌等多项生理心理活动造成危害。
无论是人类还是各种动植物，我们作为大自然的一部分，并未完全适应这个夜空辉煌如昼的时代。在科技愈加发达的今日，如何让那些千百万年来已经适应黑暗生活的动植物也能怡然自得地继续生存下去，是与自然共存的我们也该考虑的问题之一。
光污染的各类危害
（图片来源：参考文献6）
夜间也很热闹的大自然，被过度光照扰乱了节奏
（图片来源：参考文献3）
最后，大院er决定给认真读完这篇文章的朋友一个“奖励”——点开下方视频即可重拾萤火虫的点点星光，尽情享受它们带来的浪漫和感动吧（戳这里还可get萤火虫科学观赏指南）。
参考文献：
[1] Hagen O , Santos RM, Schlindwein MN , et al. Artificial Night Lighting Reduces Firefly (Coleoptera: Lampyridae) Occurrence in Sorocaba, Brazil[J]. Advances in Entomology, 2015, 03(1):24-32.
[2] Owens ACS , Lewis SM . Narrow‐spectrum artificial light silences female fireflies (Coleoptera: Lampyridae)[J]. Insect Conservation and Diversity, 2021, 14(2).
[3] Owens A , Cochard P , Durrant J , et al. Light Pollution Is a Driver of Insect Declines[J]. Social Science Electronic Publishing, 2020.
[4] Rieswijk C . Insects, bats and artificial light at night: Measures to reduce the negative effects of light pollution[J]. 2015.
[5] Stevahn OAC , Benno MRV , En-Cheng Y , et al. Short- and mid-wavelength artificial light influences the flash signals of Aquatica ficta fireflies (Coleoptera: Lampyridae)[J]. Plos One, 2018, 13(2):e0191576-.
[6] 黄殊涵. 中国光污染防治立法研究[D]. 黑龙江大学.
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