在《科學(xué)第一》中，看到小飛蛾在星星旁航行

每年，波貢蛾都會在澳大利亞進(jìn)行一次史詩般的旅程。

當(dāng)春天溫暖的日子蔓延到全國各地時，數(shù)十億只伯貢蛾 （Agrotis infusa） 爬上木樁，準(zhǔn)確無誤地飛行 1,000 公里（620 英里），到達(dá)他們從未去過的地方：澳大利亞阿爾卑斯山高處涼爽的洞穴。

在那里，他們將進(jìn)入一種休眠狀態(tài)——稱為夏眠– 等待炎熱的夏天，然后在秋天再次分散繁殖，創(chuàng)造下一代飛蛾找到通往夏季洞穴的路。長期以來，他們究竟是如何完成這一壯舉的，一直讓科學(xué)家著迷：木工的壽命是僅一年，因此路由必須以某種方式硬連線。

現(xiàn)在，已經(jīng)找到了一塊拼圖。他們追隨星星。

“在我們的研究中，”英國弗朗西斯·克里克研究所的神經(jīng)科學(xué)家安德里亞·阿登 （Andrea Adden） 告訴 ScienceAlert，“我們表明，波貢蛾可以利用星空（無需任何額外的線索）向那個遷徙方向飛行，這告訴我們它們可以利用它來導(dǎo)航：以正確的方向穩(wěn)定地飛行數(shù)公里，以達(dá)到特定的遷徙目標(biāo)。

波貢蛾的飛行是一件令人驚奇的事情。它們在夜間飛行數(shù)小時，白天在它們能進(jìn)入的任何縫隙和縫隙中停下來休息。一個小鎮(zhèn)在前往澳大利亞阿爾卑斯山的路上被打盹的 bogong 覆蓋，這并非聞所未聞;整個遷移過程可能需要很多個晚上。

為了長途航行，動物依賴于各種跡象和刺激。有些人可能會使用特殊改編自意義環(huán)繞行星的磁場。其他人可能會使用視覺提示，例如以下內(nèi)容月亮、太陽或地標(biāo)。

以前的研究由動物學(xué)家 David Dreyer 和隆德大學(xué)的資深作者 Eric Warrant 領(lǐng)導(dǎo)的研究表明，波貢蛾同時使用磁感受和視覺線索?，F(xiàn)在看來，磁力的作用可能不如思想那么大。

為了在這些早期發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，Dreyer、Adden、Warrant 和他們的同事現(xiàn)在進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，以找出有問題的視覺線索可能是什么。他們使用消除地球磁場的亥姆霍茲線圈系統(tǒng)，將不同的星空投影到真空室上，并觀察到飛蛾仍然朝著適合季節(jié)的方向飛行。

他們還向飛蛾展示了夜空的不同圖像，而 Adden 使用單細(xì)胞電生理學(xué)記錄了它們的大腦活動。

“一個非常薄的玻璃電極（比人的頭發(fā)還細(xì)）入飛蛾的特定大腦區(qū)域，以穿透某些導(dǎo)航相關(guān)神經(jīng)元的細(xì)胞膜。這種神經(jīng)元的信號或電活動現(xiàn)在被放大并記錄下來以供后續(xù)分析，“Dreyer 解釋說。

“當(dāng)細(xì)胞被刺穿時，飛蛾會受到星空投影圖像和各種控制的旋轉(zhuǎn)的刺激。事實(shí)證明，大約有 28 個記錄的神經(jīng)元對星空方向的變化做出反應(yīng)，而不是對照圖像（其中顯示了星空的隨機(jī)排列的圖像）。

這種旋轉(zhuǎn)很重要，要理解為什么，我們必須考慮另一種以星星為指導(dǎo)的動物：蜣螂.先前的研究表明，蜣螂在將球從糞堆中滾走后，會使用心理星圖回家。但他們的旅程與波貢蛾所經(jīng)歷的旅程大不相同。

“蜣螂不在乎它們的糞球最終落在何處，它們會向隨機(jī)方向滾動糞球，遠(yuǎn)離糞堆上的競爭對手，”Adden 解釋說?！按送?，蜣螂只需要離糞堆足夠遠(yuǎn)，就可以安靜地吃東西，它們大約需要 10 分鐘才能走完這段距離?！?/p>

波貢蛾的旅程要長得多，需要長達(dá)數(shù)周的時間，一次需要數(shù)小時，而且風(fēng)險要高得多：如果飛蛾在夏季沒有及時到達(dá)那個洞穴，它就無法存活到下一個繁殖季節(jié)。

“它需要補(bǔ)償側(cè)風(fēng)，最重要的是，如果 bogongs 主要使用他們的天空羅盤，它們將需要補(bǔ)償相應(yīng)夜晚的天體旋轉(zhuǎn)，”Dreyer 說。

“這意味著，如果波貢蛾以相對于天空中特定線索（例如，船底座星云或銀河系長軸）的角度飛行，則需要通過轉(zhuǎn)向來相應(yīng)地改變這個角度，以保持直線飛行。”

我們不知道飛蛾究竟基于哪些恒星特性進(jìn)行導(dǎo)航，但該團(tuán)隊(duì)的研究清楚地表明，在沒有磁場的情況下，在星空下，它們?nèi)匀荒軌蛘业阶约旱穆贰?/p>

“在我們的研究過程中，我們有兩個主要問題。首先，伯貢蛾是怎么知道自己需要行進(jìn)的方向的呢？其次，它怎么知道什么時候停下來？Warrant 告訴 ScienceAlert。

“我們現(xiàn)在開始研究第二個問題，以確定可能與目的地相關(guān)的感官線索——這是我們的下一個研究方向。但未來研究的另一個明顯領(lǐng)域是嘗試了解磁性和恒星信息是如何整合到大腦中的。

天文導(dǎo)航是相當(dāng)常見在動物王國。人類會這樣做，有些鳥類可以這樣做，有些海豹和青蛙也會這樣做。其他飛蛾和蝴蝶利用太陽來導(dǎo)航。因此，伯貢蛾不太可能是唯一可以在夜間以這種方式導(dǎo)航的昆蟲。然而，這并沒有使它成為一個奇跡。

“一種翼展為 5 厘米、大腦只有一粒米的十分之一體積的小昆蟲能夠在夜間飛行約 1000 公里，可能只是利用星星來縱航線，這仍然讓我感到驚訝，”德雷爾說

“想象一下，有人給你一個任務(wù)，讓你在沒有食物或住所的情況下走這么遠(yuǎn)的距離，只在晚上沒有 GPS 或指南針。如果一個人在第一個晚上確定步行方向時只犯了一個小錯誤，比如說 5 度，那就意味著你在 1000 公里后已經(jīng)偏離了目標(biāo) 90 公里，如果你必須在多個晚上步行，則有足夠的時間出現(xiàn)轉(zhuǎn)向錯誤。這個故事不會過時。

該研究已發(fā)表在自然界.

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