大家可能注意到了，小時(shí)候（我說(shuō)的是我小時(shí)候也是你小時(shí)候）下雨前后會(huì)有很多蜻蜓，但是現(xiàn)在城市里蜻蜓比較少見(jiàn)，哪怕是下雨也帶不出幾只。蜻蜓作為環(huán)境指示生物，在全世界的數(shù)量都在下降。

棲息地的減少和污染固然是導(dǎo)致蜻蜓數(shù)量下降的重要因素，但另一大因素說(shuō)出來(lái)你可能不信，那就是玻璃窗、馬路和汽車。

蜻蜓的童年是在水里度過(guò)的，它們的爹媽也是在水上高難度比愛(ài)心生baby的，所以它們最中意的就是水景房。

呂宋灰蜻（Orthetrum luzonicum）比愛(ài)心。圖片來(lái)源：wikipedia

人類是靠眼睛找水，蜻蜓也差不多，但是它們依靠的是光的特殊性質(zhì)：偏振光。

我們之前介紹過(guò)，光在傳播的時(shí)候，還有這樣和傳播方向垂直的振動(dòng)——

陽(yáng)光相當(dāng)于動(dòng)圖左邊，是各種偏振光的大雜燴，沒(méi)有明顯的偏振。但是陽(yáng)光照射到水面后的反射光往往是水平偏振光。蜻蜓就是依靠水平偏振光找到水源的，因?yàn)樵谌祟惓霈F(xiàn)前的世界，能產(chǎn)生水平偏振光真的就只有水而已。

根據(jù)菲涅耳方程，去極化的光（如陽(yáng)光）照射到水平面上，反射光是水平方向的線偏振光。

所以，在演化的過(guò)程中，水平偏振光是蜻蜓最信賴的學(xué)區(qū)房標(biāo)志了。除了蜻蜓，大部分水生昆蟲(chóng)，如蜉蝣、石蛾、虻、龍虱也是利用水平偏振光找水源的。

柏油路面和汽車吸引了大量蜉蝣群集，蜉蝣壽命很短，只有幾日甚至幾小時(shí)，成蟲(chóng)集體交配然后死亡。圖片來(lái)源：(DOI)10.1093/beheco/arx081

但是人類來(lái)了以后一切都不一樣了。工業(yè)文明后出現(xiàn)了越來(lái)越多能夠產(chǎn)生偏振光的人造物，比如太陽(yáng)能板、玻璃墻面、汽車玻璃、柏油路面，還有水平的黑色墓碑。

更慘的是，水生昆蟲(chóng)喜歡高偏振度，也就是偏振光占比比較高的光，因?yàn)槠穸群退钜约皽啙岢潭扔嘘P(guān)。淺水的偏振度比較小，高度偏振的水平偏振光標(biāo)志著深水。

和人造物的偏振度相比，自然水體的偏振度很低。自然水體能使30-80%的反射光成為水平偏振光，但是人造物可以使95-100%的反射光變成偏振光，也就是說(shuō)偏振度可以達(dá)到95-100%。

越黑滑的表面，偏振度越高，這被稱為烏諾夫效應(yīng)（Umow effect）。大家可以看到，幾種典型的人造物的偏振度比小水塘的更大——

不同人造物表面和自然水體（a）的偏振度的對(duì)比，顏色越深表示偏振度越大。圖片來(lái)源：(doi)10.1890/080129

因此，黑滑平的人造材料也更吸引水生昆蟲(chóng)。蜻蜓很容易受到柏油路、黑色塑料大棚、深色汽車、深色墓碑、深色玻璃以及太陽(yáng)能板發(fā)出的水平偏振光的影響，趴到上面嘿嘿嘿，最終逐漸走向滅門。

2006年，長(zhǎng)期關(guān)注偏振光的生物影響的匈牙利羅蘭大學(xué)的昆蟲(chóng)學(xué)家 Gyorgy Kriska 同事發(fā)現(xiàn)，黑色和紅色的汽車對(duì)某些蜻蜓特別有吸引力，雄蜻蜓在上面霸坑，雌蜻蜓在上面產(chǎn)卵。最終你家黑色轎車頂變成了蜻蜓一家的祠堂。

當(dāng)然，被人造偏振光迷惑的不僅有水生昆蟲(chóng)，一些脊椎動(dòng)物，比如棕硬尾鴨 (Oxyura jamaicensis)、普通潛鳥(niǎo) (Gavia immer)、褐鵜鶘 (Pelecanus occidentalis)等水鳥(niǎo)也常被發(fā)現(xiàn)在柏油路、停車場(chǎng)上一臉問(wèn)號(hào)地瞎晃。

說(shuō)幾個(gè)著名的偏振光連環(huán)屠場(chǎng)。

加州洛杉磯有個(gè)叫做拉布雷亞瀝青坑（Rancho La Brea）的自然地標(biāo)。這個(gè)地方有天然的瀝青，水平瀝青反射的完美水平偏振光迷惑了從昆蟲(chóng)到鳥(niǎo)類的大量動(dòng)物。這些動(dòng)物受到水平偏振光的誘惑紛紛前來(lái)赴死，它們的尸體掉在黑乎乎的瀝青坑里，又吸引了其他掠食者和食腐動(dòng)物，形成了一個(gè)死亡食物鏈。

拉布雷亞瀝青坑 圖片來(lái)源：wikipedia

和瀝青坑類似，1996年發(fā)表在 Nature 上的一篇論文發(fā)現(xiàn)，科威特的石油湖也成了昆蟲(chóng)的死亡基地。

依賴偏振光尋找水源的昆蟲(chóng)常常陷入人造偏振光的陷阱。a是廢棄石油坑洞表面的蜉蝣，b是黑色塑料大棚上的蜉蝣，c是玻璃窗表面的石蛾，d是黑色墓碑上的蜻蜓，e是紅色汽車頂上的龍虱，f是在柏油路上產(chǎn)卵的石蠅。圖片來(lái)源：(doi)10.1890/080129

更更更慘的是，蜻蜓的領(lǐng)地意識(shí)賊強(qiáng)，它們巡山過(guò)后總是回到同一個(gè)地點(diǎn)定住。

蜻蜓覺(jué)得黑色墓碑不錯(cuò)以后，就會(huì)?；乇呖纯?，2007年專注于偏振光研究的匈牙利生物學(xué)家 GáBOR HORVáTH 這樣記錄下了蜻蜓科的生物們對(duì)黑色墓碑的執(zhí)迷不悟。后來(lái)生物學(xué)家不得不造了一個(gè)名詞出來(lái)描述生物對(duì)又黑又滑的物體的迷戀——偏振束縛效應(yīng)（polarization captivity effect）。

你要說(shuō)蜻蜓笨吧，還真不是，人家精了幾億年了。

蜻蜓出現(xiàn)在3.2億年前的石炭紀(jì)，比人類的歷史長(zhǎng)80倍。那個(gè)時(shí)候地球上有許多巨型的節(jié)肢動(dòng)物，蜻蜓老祖的翼展也達(dá)到了70厘米。

位于法國(guó)國(guó)立自然史博物館的巨脈蜻蜓（Meganeura monyi）標(biāo)本，巨脈蜻蜓是3億年前的一種巨型昆蟲(chóng)，和現(xiàn)代蜻蜓有親緣關(guān)系。圖片來(lái)源：wikipedia

也就是說(shuō)，在恐龍出現(xiàn)前，蜻蜓就存在一億年了，什么厲害的大佬沒(méi)見(jiàn)過(guò)啊。而且根據(jù)化石，幾億年來(lái)，蜻蜓的相貌沒(méi)有什么變化，在人類出現(xiàn)前它們的身體是一種頗為成功的設(shè)計(jì)。

但是這樣的設(shè)計(jì)，卻在最近的幾百年里不靈了。這種沒(méi)有辦法快速適應(yīng)環(huán)境變化，原本的成功生存策略慘變殺戮工具的情況，叫做演化陷阱（evolutionary trap）。

雖然我們現(xiàn)在還不確定人造偏振光是否能讓一個(gè)物種滅絕，但蒙大拿大學(xué)的生物學(xué)家 Bruce A. Robertson 和 Richard L. Hutto 在2006年發(fā)表在 Ecology 上的一篇論文中提出，水平偏振光對(duì)水生動(dòng)物的吸引力是資料最為翔實(shí)有力的生態(tài)陷阱。因此在近10年里，偏振光污染成了生態(tài)學(xué)中的一個(gè)重要課題。

我知道你在想什么。既然偏振光是水生昆蟲(chóng)殺手，那能不能用它來(lái)滅蚊呢？

剛才我們說(shuō)，雖然大多數(shù)在水里產(chǎn)卵的昆蟲(chóng)都依賴水平偏振光，但埃及伊蚊（Aedes aegypti），也就是花蚊子是唯一一個(gè)（令人瘙癢的）例外。蚊子會(huì)用氣味和水蒸氣等線索找“產(chǎn)”地，所以偏振光對(duì)它們的用處并不大。

小蜻蜓對(duì)又黑又滑會(huì)發(fā)出偏振光的人造物瘋狂上癮到無(wú)法自拔不意外啊，某兩腳獸不也是嗎？