昆蟲的日夜活動模式在赤道與高緯度有什麼不一樣？

昆蟲作為地球上最龐大且功能多樣的動物類群，牠們活動時間的分配構成了生態系運作的基礎。早在 19 世紀，自然學家便已觀察到白天與夜晚活動生物之間的差異，也注意到從溫帶走向熱帶，生物多樣性與生命活力的急劇提升。到了近代，生態學才開始將日週期活動模式（diel activity patterns）視為一種重要的生態分化機制。不同物種透過選擇在不同時間活動，能降低競爭壓力、避免掠食者，並更有效利用資源。這種時間上的分工，與空間棲位一樣，維持多物種的共存。

一項研究整合了全球 60 個昆蟲群落的資料，這些群落橫跨熱帶與溫帶，涵蓋鞘翅目（Coleoptera）、雙翅目（Diptera）與膜翅目（Hymenoptera）等多樣類群，將物種依其活動時間分為三類，日行性（diurnal）、夜行性（nocturnal）與全時性（cathemeral）。此分類用以比較不同地區之間的時間分配差異。

隨著緯度從赤道朝向兩極，夜行性昆蟲在群落中的比例逐漸下降。在赤道附近，夜行性昆蟲約占 36%，但到了南北緯 60 度時，比例降至約 8%。不過全時性物種的比例則呈反向變化，從赤道的約 18% 上升到高緯度的約 68%。至於日行性物種，其比例則沒有隨緯度出現顯著變化。這代表緯度並非均等地影響所有活動策略，只對夜行性與全時性產生截然不同的選擇壓力。

日行性、夜行性、全時性的昆蟲在全年平均溫度（a）與溫度季節性（b）的比例（圖片來源：Wong MKL. (2025)，採用 CC BY 4.0 授權）

該結果也與過去哺乳類與爬行類的相關研究相呼應。這種跨類群的一致性暗示緯度所代表的環境梯度可能在不同演化支系中以相似的方式塑造時間生態位。

若追問緯度梯度背後的機制，溫度被認為是最主要的因素之一。昆蟲作為外溫動物，其生理活動高度依賴環境溫度。熱帶地區白天的高溫往往接近甚至超過昆蟲的耐受上限，因此轉向夜間活動，成為一種有效且必要的行為調節方式。

然而，當地理位置往高緯度移動時，情況便出現逆轉。溫帶與寒帶地區的夜晚溫度通常過低，所以許多物種轉而採取日行或全時性的活動模式，以利用較溫暖的白天時段。特別是全時性策略，提供了一種高度彈性的時間配置，使物種能在溫度適宜的任何時段進行覓食與繁殖。

除了平均溫度之外，高緯度地區的季節性變化強烈，一年之中可利用的活動時間高度波動。在這樣的環境裡，專門化的日行或夜行行為可能過於僵化，無法應對快速變動的條件。相較之下，全時性物種因具備時間上的彈性，更能適應這種不穩定的氣候條件。研究結果確實指出，溫度季節變化性越高，群落中全時性物種的比例也越高。

除了物理環境因素，在熱帶地區，物種多樣性極高，資源競爭也相對激烈。高競爭壓力可能促使物種更加分化，形成更多專門化的日行性與夜行性物種，以避免彼此重疊；而在物種較少的溫帶地區，競爭壓力較低，物種更容易採取廣泛的活動時間，提升全時性策略的比例。

另外在熱帶地區，掠食者種類與數量都較高，尤其是白天存在許多視覺型掠食者，轉向夜間活動可以降低被捕食的風險。實際上，有研究顯示昆蟲在夜間受到的攻擊率明顯較低，讓夜行性成為一種有效的防禦策略。這也解釋了為何熱帶地區會出現較高比例的夜行性昆蟲。

昆蟲在一天之中的活動安排，會直接影響授粉、植食、分解與養分循環等重要的生態功能。當人類活動改變光照、溫度或化學環境，這些時間分布也可能被打亂，而對整個生態系造成連鎖影響。理解這些基本規律，有助於我們預測並減緩當代人為造成的昆蟲衰退所帶來的後果。

作者：水也佑

參考文獻：

Wong MKL. (2025). Latitude shapes diel patterns in insect biodiversity. Biol Lett.