方是民

飛蛾撲火，聽上去很悲壯，但其實飛蛾并不是被火而是被光吸引，更確切地說應該是“飛蛾撲光”。燈光同樣能吸引它們飛撲過來。蛾是夜行動物，選擇在夜間出來活動，就是為了能在黑暗中躲避天敵，趨光等于暴露自己的行蹤，似乎不應該是它們的習性。它們?yōu)楹螘腥绱朔闯５呐e動？目前對這個問題的解釋還沒有定論，常見的說法是飛蛾誤把燈光當成了月亮，來為飛行定位，但是燈和月亮不同，與蛾離得很近，在蛾飛行時，它們之間的距離不斷地發(fā)生變化。蛾試圖讓燈的方位保持不變，其結果就不再是沿直線飛行，而是沿一條圍繞著燈的螺線，盤旋而來，逐漸接近光源，最后“砰”地撞上燈，或“哧”地被火燒著。學術界對這個解釋尚有異議，但不管怎樣，“飛蛾撲火”不是真的喜歡火，甚至可能不是真的喜歡光。

有一種昆蟲，的確會“撲火”，而且是真的喜歡火。這是一種身長只有1厘米的吉丁科甲蟲，美洲原住民對它們有一個很形象的稱呼，叫做“火蟲”，因為它的身體是黑色的，所以也叫做“黑火甲”。

被稱為“火蟲”的黑色甲蟲

火蟲生活在森林里，人們平時難得一見。在很偶然的情況下，人們會見到它們。不過那時候見到的就不只是一兩只，而是黑壓壓的一大群。上個世紀40年代，在美國伯克利的加州紀念體育場觀看橄欖球比賽的觀眾，時不時地就會受到無數火蟲的騷擾，甚至還被火蟲咬。這些火蟲從附近一片曾經被火燒過的森林飛過來，吸引它們的是觀眾手中的煙火——那時候吸煙還非常流行，觀眾們幾乎都是一邊看比賽一邊吸煙，一個體育場里同時點著的香煙能達到兩萬多支，這些煙火合起來，就把遠處的火蟲吸引過來了。在吸煙不再在美國流行而且公共場合禁止吸煙之后，這樣的末日景象就再也見不到了。

抽煙那么小的煙火都能吸引來火蟲，更何況熊熊大火。1925年8月，殼牌石油公司儲存在加利福尼亞州（以下簡稱“加州”）科林加（Coalinga）的75萬桶石油被閃電擊中，失火燃燒，把儲存石油的山谷變成一片火海，燒了3天，吸引來無數火蟲。不過，科林加位于加州中部干燥的平原地帶，周圍并無森林，這些火蟲是從哪里飛來的呢？昆蟲學家分析，它們最可能來自距離儲存石油的地方遠達130千米的一處森林?；鹣x在如此遙遠的地方感覺到了火災，而且在火被撲滅之前趕到。

火蟲被人為的火吸引來，并不是為了騷擾人類，也不是為了撲火自殺，而是在尋找起火的森林，它們把吸煙煙火和石油火災誤當作是森林野火。加州森林起火的時候，第一時間趕到的往往不是消防員，而是火蟲。在大火逐漸熄滅后，消防員會噴水消滅余燼，這時會惹來密密麻麻的火蟲攻擊，就像捅了蜂窩一樣。消防員為了保護自己，會戴養(yǎng)蜂面罩。皮膚裸露的部位，有可能會被沖上來的火蟲劃傷或刺傷。

火蟲奔赴燃燒的森林，因為那是它們繁衍后代的關鍵所在。森林還在燃燒的時候，趕來的火蟲已開始交配?；鹧嬉幌?，雌火蟲就飛到還有余燼的針葉樹上，向燒焦的樹皮里產卵。卵孵化以后，幼蟲就以燒焦的樹皮為食。如果樹木沒有被燒死，還是活的，在遭到害蟲啃食時，會分泌天然“殺蟲劑”——樹脂，以保護自己。有的昆蟲能抵御樹木分泌的天然“殺蟲劑”，但是火蟲的幼蟲不行，如果它們吃活的樹木，將會被樹脂殺死。所以它們只能以被燒死的樹木為食。這聽上去似乎很無奈，其實也有好處。野火過后，天敵和競爭者都被燒死或趕跑了，聚在一起交配的火蟲不用擔心被天敵吃掉，生下的火蟲幼蟲也可以放心地獨享燒焦的“美食”，直到第二年夏天變成成蟲，然后開始去尋找起火的森林，繁衍自己的下一代。

火蟲如何感受森林火災

森林火災的發(fā)生很偶然，并不容易被找到?；鹣x怎么知道哪里的森林起火了呢？甚至能在一百多千米處就能感覺到呢？森林野火最明顯的特點是熊熊的火焰。會不會是火蟲從遠處看到了火光才趕來了呢？不太可能是這個原因?；鹣x一般白天活動，只有在氣溫達到大約25℃時它們才飛得動。而在白天，火焰不明顯，在遠處很難看到。森林野火的另一個特點是冒濃煙，煙中的物質可以在風的吹拂下飄得很遠。昆蟲的嗅覺通常很靈敏?；鹣x是不是通過感覺煙中的物質知道哪里起火呢？有人做過實驗，用煙刺激火蟲，并不能吸引火蟲過去，因此可以認為火蟲不是靠感覺煙來檢測森林野火。

也有人做了實驗，將分離樹木燃燒后散發(fā)出的氣體來刺激火蟲的觸角，發(fā)現能引起火蟲反應，隨即他們認為在火蟲的觸角上有煙感受器?；鹣x的煙感受器相當敏感，1皮克/毫升（pg/ml）濃度的氣體就能讓它們感覺到——相當于一棵松樹燃燒的時候，在1千米處就能感覺到。即便如此，遠處的火蟲也不太可能通過感受煙來定位森林火災，因為煙在風的吹拂下飄忽不定，在遠處很難定位。它們可能是在靠近起火森林時才讓嗅覺派上用場。有證據表明，遠處的火蟲的確不是被煙吸引。糖廠儲存滾熱糖漿的容器和煉鋼廠的熔爐有時也能吸引遠處火蟲的光顧，而它們既沒有向外冒火也沒有冒煙，和森林野火的唯一共同點是發(fā)熱。熱以紅外線的形式向外輻射。那么，火蟲是不是通過感受紅外線來察覺遠處的森林野火呢？

動物能夠感受紅外線并不是一件特別奇怪的事。例如有的蛇在眼睛和鼻孔之間的窩器官，就是一種紅外線感受器。它們在夜間捕獵時。借此能夠通過感受溫血獵物身體散發(fā)的紅外線而“看到”獵物，就像戴著紅外夜視鏡一樣。不過，這是在近距離“看到”的?；鹣x要在遙遠的地方感受到森林野火發(fā)出的紅外線，則需要靈敏得多的紅外感受器。在火蟲中足靠近胸部兩側，的確有兩個窩器官用于感受紅外線。每個窩器官含有大約70～90個紅外感受器，集中在窩器官的底部。紅外感受器是半球形，直徑只有12～15微米。紅外感受器的外殼很薄，里面是一個直徑10微米的液泡，連著一個機械刺激感受器。森林野火散發(fā)出的紅外線傳來，被紅外感受器的外殼吸收，加熱里面的液泡，液泡受熱膨脹，壓迫機械刺激感受器，發(fā)出神經信號，這樣就讓火蟲感受到了火。它們飛行的時候，中足翹起，暴露出窩器官，時時感受著紅外線的刺激，不斷地調整飛行方向，逐漸向火源飛去。

火蟲的窩器官，里面有70～90個直徑只有12～15微米的紅外感受器

昆蟲學家通過建立模型，推算出火蟲紅外感受器的靈敏度至少也要每平方米0.13毫瓦，才能感受到前文提及的科林加火災。

令人驚嘆的火蟲紅外感受器

森林火災的火焰溫度通常在500～1000℃，發(fā)出的紅外線波長為2.2～4微米。實驗測定的結果，火蟲的紅外感受器能對波長為2～6微米的紅外線起反應，而對波長為2.8～3.5微米的紅外線最為敏感，表明這個紅外感受器就是為感受森林野火所進化出來的。那么，火蟲對紅外線敏感到什么程度呢？實驗表明，當紅外輻射低到每平方米0.6瓦，火蟲的紅外感受器還能起反應。這相當于在前面提到的加州科林加石油起火后，火蟲在10千米處能感受到。這顯然大大低估了火蟲對紅外線的感受能力，因為火蟲從130千米外的森林趕來。昆蟲學家通過建立模型，推算出火蟲紅外感受器的靈敏度至少也要每平方米0.13毫瓦，才能感受到這場火災。這個靈敏度與射電望遠鏡相當，遠遠高于目前市場上的任何一款紅外探測器。

但是在火蟲的周圍，還有別的物體會發(fā)出熱，而只要有熱就有紅外輻射，周圍物體發(fā)出的紅外輻射可能比遠處傳來的森林野火的紅外輻射還高，那么微弱的紅外輻射淹沒在周圍的紅外噪聲中，火蟲怎么能夠辨別出來呢？這還是個謎。一種可能是，火蟲通過對比兩側70～90個紅外感受器的不同讀數，來過濾掉周圍的紅外噪聲。昆蟲對氣味的感受就是這樣，它們的觸角上有數千個嗅覺感受器，通過分析來自這些嗅覺感受器的信號，排除周圍噪聲，感受微弱的氣味。另一種可能是，火蟲利用了“隨機共振效應”：在滿足某些特定條件（例如，微弱的信號呈周期性）的非線性系統(tǒng)中，噪聲的存在反而能夠增強對微弱信號的感受能力。我們知道有的動物的感官能夠利用隨機共振效應。例如蟋蟀利用隨機共振效應，能夠感受到飛來的天敵不斷拍打翅膀時產生的氣壓的微弱變化。也許，森林野火熊熊燃燒的火焰，散發(fā)出的紅外輻射給火蟲提供了周期性的信號。

既然火蟲的紅外感受器要比已知的任何紅外探測器都要敏感，人們就想到了要模仿它設計新型的紅外探測器。實際上，已經有幾個研究團隊根據火蟲的紅外感受器研發(fā)出了仿生紅外探測器。研究火蟲的奇特行為，不僅能讓我們感嘆進化的神奇，還具有應用價值。也許，未來有一天，人們也能用仿造火蟲紅外感受器制造的紅外探測器來監(jiān)測森林火災。

——摘自《科學世界》