文：廖羿雯

光害不僅改變糞金龜的定位方式，還會增加種內競爭壓力

非洲糞金龜（African dung beetle）是第一種證實會透過星星來導航的昆蟲，但人類過度開發所造成的光害，卻讓糞金龜越來越難找到回家的路。今年7月發表在《當代生物學》的研究發現，光害不僅改變糞金龜的定位方式，還導致糞金龜很容易聚集到同一個地點，進而引發更多種內競爭。

糞金龜蟲如其名，以食糞維生。每當找到新鮮的糞便，牠們會製作出糞球，並把糞球滾到安全地點來儲存並進食。為了避免其他競爭者偷走糞球，糞金龜出發前，會站上糞球「跳舞」般地旋轉，運用絕佳的圖像記憶力，掃描記下天空星象的位置，比對先前腦海裡的記憶，制定一條能快速返回巢穴的直行路線。其中，銀河系的星光和月光的偏振都是糞金龜定位時的重要天體線索。

城市燈光讓糞金龜迷路

過去研究大多使用人造光害，忽略了真正的城市燈光對糞金龜依據天體線索定位有何影響。這項新研究是研究人員第一次證明城市燈光限制了夜行性動物運用自然環境導航的能力。實驗分別在光害地點（南非約翰尼斯堡市中心）和有自然光的鄉村（林坡坡省）夜晚進行，研究人員透過攝影模擬糞金龜的圖像記憶，計算旋轉360度內圖像的差函數（difference functions），並把自然環境區分成天體線索和地面線索。

研究結果顯示，不論是陰天有雲或星光熠熠的夜晚，糞金龜在光害地點的導航表現都比在鄉村更具方向性，而且傾向朝城市裡明亮的大樓前進；但有月光照耀時，糞金龜在兩地點的定位能力卻相差無幾，加上月亮升起的高度正好與發光的建築物一致，故研究團隊推測，光害會干擾糞金龜平時習慣的天體線索，使牠們轉而倚靠具有高對比度的地面線索來決定路線。

接著，研究團隊進一步測試直接光害（眩光或地上物的反射光）和間接光害（天光的散射或遙遠的光），各別會對糞金龜的導航表現產生什麼影響。他們發現，糞金龜往往受直接光害導航到同一個地點，有別於自然光下會分散路線，至於那些住在城市郊區受間接光害影響的糞金龜，處境更是不利，既看不到星星、也看不到高樓大廈，很容易就在黑夜中迷失方向，只能原地打轉。

光害限制糞金龜導航能力

換句話說，只要光害存在，就會限制糞金龜的導航能力。原本在自然環境的引導下，糞金龜堆好糞球後，會帶著糞球滾往任何方向，從最短最省力的路徑回家。由於個體之間的路線是分散的，能有效避免種內競爭，光害卻逼得糞金龜聚集，相互爭奪糞球，而且地面線索的相對位置會改變，讓糞金龜很難保持直行，最後還可能滾到根本不適合居住的水泥環境。

論文第一作者、德國烏茲堡大學生物中心博士後研究員佛斯特（James Foster）告訴《紐約時報》：「我們在微小的糞金龜身上所觀察到的現象，也很可能會對鳥類、海豹、或飛蛾遷移產生巨大的影響。」論文共同作之一、瑞士隆德大學感官生物學家達克（Marie Dacke）表示，光害可能會迫使飛蛾放棄原來慣用的環境指引，把人造光源當做信號而飛過去。

到底該怎麼幫助那些迷路的糞金龜回到正軌呢？南非金山大學的昆蟲學教授柏恩（Marcus Byrne）也是研究團隊成員，他總結：「其實解決的方法很簡單，只要關上燈就好。我們必須好好思考如何應用這項奇妙的發現，如此才能減少光害對我們周遭世界的影響。」

本文獲《科學人雜誌》、《科學人粉絲團》授權刊登，原文刊載於此

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責任編輯：蕭汎如
核稿編輯：翁世航