
撰文七君
大家可能注意到了,小时候(我说的是我小时候也是你小时候)下雨前后会有很多蜻蜓,但是现在城市里蜻蜓比较少见,哪怕是下雨也带不出几只。蜻蜓作为环境指示生物,在全世界的数量都在下降。
栖息地的减少和污染固然是导致蜻蜓数量下降的重要因素,但另一大因素说出来你可能不信,那就是玻璃窗、马路和汽车。

蜻蜓的童年是在水里度过的,它们的爹妈也是在水上高难度比爱心生baby的,所以它们最中意的就是水景房。

人类是靠眼睛找水,蜻蜓也差不多,但是它们依靠的是光的特殊性质:偏振光。
光在传播的时候,还有这样和传播方向垂直的振动——

阳光相当于动图左边,是各种偏振光的大杂烩,没有明显的偏振。但是阳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,因为在人类出现前的世界,能产生水平偏振光真的就只有水而已。

根据根据菲涅耳方程,去极化的光(如阳光)照射到水平面上,反射光是水平方向的线偏振光。
所以,在演化的过程中,水平偏振光是蜻蜓最信赖的学区房标志了。除了蜻蜓,大部分水生昆虫,如蜉蝣、石蛾、虻、龙虱也是利用水平偏振光找水源的。

但是人类来了以后一切都不一样了。工业文明后出现了越来越多能够产生偏振光的人造物,比如太阳能板、玻璃墙面、汽车玻璃、柏油路面,还有水平的黑色墓碑。

更惨的是,水生昆虫喜欢高偏振度,也就是偏振光占比比较高的光,因为偏振度和水深以及浑浊程度有关。浅水的偏振度比较小,高度偏振的水平偏振光标志着深水。
和人造物的偏振度相比,自然水体的偏振度很低。自然水体能使30-80%的反射光成为水平偏振光,但是人造物可以使95-100%的反射光变成偏振光,也就是说偏振度可以达到95-100%。
越黑滑的表面,偏振度越高,这被称为乌诺夫效应(Umoweffect)。大家可以看到,几种典型的人造物的偏振度比小水塘的更大——

因此,黑滑平的人造材料也更吸引水生昆虫。蜻蜓很容易受到柏油路、黑色塑料大棚、深色汽车、深色墓碑、深色玻璃以及太阳能板发出的水平偏振光的影响,趴到上面嘿嘿嘿,最终逐渐走向灭门。
当然,被人造偏振光迷惑的不仅有水生昆虫,一些脊椎动物,比如棕硬尾鸭(Oxyurajamaicensis)、普通潜鸟(Gaviaimmer)、褐鹈鹕(Pelecanusoccidentalis)等水鸟也常被发现在柏油路、停车场上一脸问号地瞎晃。

说几个著名的偏振光连环屠场。
加州洛杉矶有个叫做拉布雷亚沥青坑(RanchoLaBrea)的自然地标。这个地方有天然的沥青,水平沥青反射的完美水平偏振光迷惑了从昆虫到鸟类的大量动物。这些动物受到水平偏振光的诱惑纷纷前来赴死,它们的尸体掉在黑乎乎的沥青坑里,又吸引了其他掠食者和食腐动物,形成了一个死亡食物链。

和沥青坑类似,1996年发表在Nature上的一篇论文发现,科威特的石油湖也成了昆虫的死亡基地。
