哥斯达黎加蒙特维多的高山上，一组研究人员将包括两台高速摄像机在内的重型设备拖入梦幻般的云雾森林深处。当凉爽的薄雾伴随着暮色的黑暗滚滚而来时，他们在几米外设置了光源和摄像机，然后打开计算机，将它们同步到摄像机并等待，让眼睛适应。
哥斯达黎加的研究小组花了几个星期的时间，穿着厚厚的毛衣，挤在防水布下，被蚊子和马蝇叮咬，所有这些都是为了回答一个数百年来一直困扰科学的问题——为什么昆虫会在晚上聚集到光亮处？
一些科学家认为他们只是被光源所吸引。其他人认为可能是光线的温暖吸引了他们。更多人认为他们将人造光误认为是他们用来导航的天空之光。然而，现场研究人员观察到的不寻常的飞行模式指出了一个不同的假设：昆虫被人造光困住，因为它们认为这有助于稳定它们。
来自伦敦帝国理工学院和佛罗里达国际大学的科学家使用运动传感器相机，让他们能够看到昆虫如何在 3D 空间中移动。这揭示了一种奇怪的行为：昆虫似乎被困在光源周围的轨道上，背对着光源。这被称为背光反应——动物保持其顶部或背面，面向其视野范围内最亮的物体。由于昆虫太轻，无法像人类一样利用地面反作用力 （地面施加在身体上的力）在空间中定位自己，并且通常处于飞行状态，因此它们需要依靠不同的稳定源来知道方向向上。夜晚，曾经是月亮和星星——直到人类发明了人造光。
“昆虫在夜间对待点光源的方式与它们在白天对待天空的方式非常相似。因此，无论你身在何处，天空总是在头顶上。”该研究和伦敦帝国理工学院生物工程博士后研究员。
运动传感器摄像机显示，这些昆虫似乎被困在光源周围的轨道上，背对着光源
然而，诸如灯之类的点光源会迫使昆虫不断重新调整方向，背离它，并继续以无限循环的方式绕着它弯曲。可以把它想象成一架倾斜转动的飞机——飞机向前加速和升力的力会产生弯曲运动。因此，通常有助于昆虫与地平线保持一致的方法最终导致它们头朝下，字面上是这样的。
Fabian 与他的研究伙伴、佛罗里达大学昆虫学博士后研究员Yash Sondhi一起参加了在哥斯达黎加的实地研究以及实验室研究。实验室研究的进行方式类似，但在一个配有八个高速红外摄像机的大型飞行场地中进行。他不仅可以观察昆虫在自然栖息地的行为，还可以通过在昆虫背上放置 1 毫米的标记，将较小的昆虫转化为数据点。
“由于相机具有在拍照时同时闪光的闪光灯，因此微小的标记[成为]相机的亮点，”法比安说。这使得摄像头可以将读取的数据作为数据点直接发送到计算机，从而达到 Fabian 所说的“疯狂的准确度”。
尽管方法上存在差异，但研究人员在从蜻蜓到果蝇等数十种不同类型的昆虫中一遍又一遍地观察到相同的行为。背向轨道似乎反驳了先前关于昆虫为何在夜间通过人造光聚集的理论（ALAN），甚至是最流行的理论之一——昆虫将 ALAN 误认为月球，科学家认为它们将月球用作一种指南针。
“你通过月球导航的方式是，它距离你很远，当你走路时，月亮似乎在天空中为你盘旋，所以它可以很好地指示你是否已经转弯，尤其是对于飞行来说，”说杰米·西奥博尔德（Jamie Theobald）是最近研究的合著者，也是佛罗里达国际大学生物科学副教授。
然而，这一理论并不能解释研究人员在现场和实验室工作中观察到的所有特殊模式。法比安说，除了绕轨道飞行外，他们还目睹了失速（昆虫似乎绕着灯的侧面直线飞行，然后失去动量并落回，就像钟摆一样），并在倒转时直接飞过灯。
最后一种行为就是为什么 Fabian 和 Sondhi 认为泛光灯是最严重的光污染肇事者——充满大面积的光束会导致昆虫突然翻转，导致许多灾难性的迫降。
光污染会迷惑昆虫，使它们无法交配、授粉和躲避捕食者
艾伦对昆虫整体来说都是不利的；它使它们无法从事维持健康和生存的活动——授粉或进食、交配和躲避捕食者。昆虫学家兼研究员阿瓦隆·欧文斯 (Avalon Owens) 表示：“人造光还会混淆昆虫的时间感，使其难以知道它们在一天或一年内的位置，这分别对活动和发育产生各种影响。”在哈佛大学罗兰研究所。
对 229 项光污染研究的回顾发现，ALAN 是昆虫数量减少的主要驱动因素。而且，随着光污染随着城市化进程的不断扩大（每年约10 % ）而持续增长，损失也将随之增加。这可能会严重影响依赖昆虫授粉的农作物，阻碍包括人类在内的大型动物的食物供应。
然而，Fabian、Sondhi 和 Owens 强调有一个简单的解决方案：减少使用 ALAN。或者，如果必须使用它，请避免使用泛光灯，在较温暖的环境下使用 LED，并在定时器上安装灯。Sondhi 还指出，一项即将发表的德国研究表明，通过向下照射来最大程度地减少眩光的屏蔽灯或遮蔽灯“有助于将灯周围的昆虫捕获量减少约 70% 至 80%”。
世界各地的一些城市已经采取措施减少 ALAN。俄亥俄州米德尔敦正在将数千盏路灯改造成 LED，可以通过编程投射出更温暖的光线。其他 19 个州也制定了减少或保护 ALAN 的法律，欧盟的几个国家也实施了类似的全国性法律。
Fabian 和 Sondhi 的下一章工作将涉及测试这种光效果的参数；它能把昆虫从几公里外，还是几米远的地方吸引过来？欧文斯说：“我认为迄今为止没有人对此做出令人满意的解释，这很令人兴奋，因为在这个话题上还有很多东西需要学习。”
“光线的方向非常重要，”法比安说。“如果我们不想影响大量昆虫种群，我们就不应该让灯光直射天空。”
