光谱调控缓解光污染问题：雄性萤火虫对长波长光的趋光性陷阱

本研究针对人工光源对夜行性昆虫的生态影响，通过实验证实雄性萤火虫(Lampyris noctiluca)对长波长光(黄/红光)表现正趋光性，而对短波长白光表现负趋光性。研究人员采用多光谱LED系统构建行为学实验平台，发现光谱调整虽能缓解部分光污染问题，但会引发新的进化陷阱。该成果发表于《Oecologia》，为生态友好型照明设计提供了重要依据，提示需结合光谱、强度与空间分布等多维度策略应对光污染危机。

　　

夜幕降临时的点点萤火，本是自然界最浪漫的光影交响。然而随着人类活动加剧，人工光源正在重塑夜间生态系统，给依赖黑暗环境的生物带来前所未有的挑战。其中，萤火虫这类通过生物发光进行求偶通信的物种首当其冲——雌虫发出的黄绿色光芒容易被人工光源掩盖，而雄虫的导航系统更可能被特定波长的光线误导。更令人担忧的是，当前全球推广的LED照明虽节能高效，但其增强的蓝光成分恰恰对多数昆虫最具吸引力，这使得光污染问题雪上加霜。

赫尔辛基大学（University of Helsinki）和汉科Tvarminne动物学站的研究团队Linnea Kivela等人在《Oecologia》发表的研究，揭示了这一生态困境的复杂面相。科学家们注意到，虽然将人工光源调整为长波长（黄/红光）能减少对萤火虫配偶识别的干扰，但可能引发另一种风险——这些接近雌虫发光光谱（峰值550nm）的人工光源，是否会成为诱捕雄虫的"光学陷阱"？这个问题对制定科学的生态照明策略至关重要。

研究人员采用多光谱行为学实验系统，在受控环境中测试了雄性萤火虫对不同波长光源（白光450nm、黄光587nm、红光617nm）的行为响应。通过红外摄像技术记录个体运动轨迹，结合光谱仪精确量化各处理组的光子通量（3.47-4.72lux），构建了标准化的趋光性评估体系。实验样本来自芬兰南部野生种群，通过模拟雌虫发光陷阱捕获，确保生态相关性。

研究结果部分，"Activity"数据显示白光处理组雄虫活动率最低（71.4%），显著低于红光组（89.7%），表明短波长光具有抑制效应。在"Orientation"方面，

清晰显示：黄/红光引发强烈正趋光性（取向指数+3.8），而白光导致负趋光性（-2.4），黑暗对照组则无定向移动。这种双模式响应揭示出波长特异性行为调控机制。

讨论部分指出，这种"光谱依赖的行为二分法"构成进化陷阱——自然选择塑造的趋光本能（追踪550nm雌虫发光）在人工光环境中转为有害行为。特别值得注意的是，黄/红光虽能减轻对雌虫发光的遮蔽效应（Kivela et al. 2023），却可能通过吸引雄虫间接降低繁殖成功率。这解释为何单纯光谱调整不能根本解决光污染问题，必须结合强度控制（<10¹¹ photons/cm²/s）、时空限制等综合措施。

该研究对保护生物学具有深远启示：首先证实同物种不同行为对光污染响应存在异质性，警示生态照明设计需考虑物种内多样性；其次为萤火虫种群衰退机制提供新解释（Lewis et al. 2020）；最后提出窄谱照明可能比广谱LED更少干扰特定类群。这些发现为制定基于证据的夜间生态保护政策奠定了科学基础，也彰显了多维度研究人工光源生态效应的必要性。