據(jù)美媒6月20日?qǐng)?bào)道，一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，澳大利亞有一種微小物種每年都會(huì)在夜間進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)1000公里的艱苦遷徙，其完成這一壯舉的方式此前僅在人類和候鳥身上有所發(fā)現(xiàn)。

博貢蛾為了躲避酷熱，會(huì)在春季從澳大利亞東南部各地飛往澳大利亞阿爾卑斯山脈涼爽的洞穴，在那里蟄伏休眠。到了秋季，它們又會(huì)一路飛回原處交配并死去。研究人員在實(shí)驗(yàn)室中模擬了這一驚人旅程的環(huán)境條件，發(fā)現(xiàn)了飛蛾用于導(dǎo)航的關(guān)鍵工具：繁星點(diǎn)點(diǎn)的夜空。

“這是一種真正的導(dǎo)航行為。”瑞典隆德大學(xué)感覺生物學(xué)系主任、周三發(fā)表于《自然》雜志的這項(xiàng)研究的合著者埃里克·瓦蘭特說道。“它們能夠利用星辰作為指南針來確定特定的地理方向進(jìn)行導(dǎo)航，這在無脊椎動(dòng)物中尚屬首次。”

星辰并非飛蛾到達(dá)目的地所使用的唯一導(dǎo)航線索。根據(jù)瓦蘭特及其部分新研究同事此前開展的研究所發(fā)現(xiàn)的證據(jù)，它們還能感知地球磁場(chǎng)。通過使用這兩種線索，飛蛾在任一系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)都有備用方案，例如出現(xiàn)磁異常或夜空多云的情況。

“憑借非常小的腦袋和非常小的神經(jīng)系統(tǒng)，（飛蛾）能夠利用兩種相對(duì)復(fù)雜的線索，不僅能感知它們，還能利用它們來確定飛行方向。”瓦蘭特補(bǔ)充道。

“我認(rèn)為這進(jìn)一步證實(shí)了一個(gè)日益增長(zhǎng)的共識(shí)，即昆蟲具有相當(dāng)驚人的能力，是真正令人驚嘆的生物。”

·測(cè)試飛蛾基于星辰的導(dǎo)航能力
博貢蛾，學(xué)名 Agrotis infusa，原產(chǎn)于澳大利亞，完全夜行，成蟲翼展約5厘米。

“它們是一種非常不起眼的小棕色飛蛾，人們不一定能將其與其他小棕色飛蛾區(qū)分開來。”瓦蘭特說。

盡管博貢蛾通常以數(shù)十億只的數(shù)量進(jìn)行遷徙，但近年來其數(shù)量銳減，目前該物種已瀕危，被列入國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟的瀕危物種紅色名錄。大約五年前，瓦蘭特發(fā)現(xiàn)這些昆蟲能夠感知地球磁場(chǎng)，他說他懷疑它們可能也會(huì)利用視覺線索輔助導(dǎo)航。

為了驗(yàn)證這一理論，來自澳大利亞的瓦蘭特與同事在自己位于澳大利亞阿爾卑斯山脈飛蛾最終目的地以北約150 公里的家中設(shè)立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)室。

“我們用燈光陷阱捕捉飛蛾，將它們帶回實(shí)驗(yàn)室，然后在它們的背上粘上一根由鎢制成的非常細(xì)的桿子，鎢是非磁性材料。粘好之后，你就可以用手指捏住這根小桿子，飛蛾就會(huì)在桿子的末端奮力飛行。”他說。

隨后，研究人員將這根桿子與另一根同樣由鎢制成但更長(zhǎng)的桿子相連，讓每只飛蛾都能向任意方向飛行，同時(shí)光學(xué)傳感器每五秒檢測(cè)一次昆蟲相對(duì)于正北方向的飛行方向。

實(shí)驗(yàn)在一個(gè)封閉的圓柱形“飛蛾競(jìng)技場(chǎng)”中進(jìn)行，競(jìng)技場(chǎng)頂部投射出澳大利亞南部夜空的圖像，完全復(fù)制了實(shí)驗(yàn)當(dāng)天和當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室外的真實(shí)夜空景象。

“我們發(fā)現(xiàn)，一只又一只的飛蛾都朝著它們與生俱來的遷徙方向飛行。”瓦蘭特說。“換句話說，它們飛行的方向是它們?cè)诖杭镜竭_(dá)洞穴應(yīng)該飛的方向，對(duì)于我們捕捉的飛蛾來說，這個(gè)方向是向南；而在秋季，它們要離開洞穴，方向則是向北，這非常有趣。”

至關(guān)重要的是，通過一種名為亥姆霍茲線圈的裝置，研究人員消除了競(jìng)技場(chǎng)中地球磁場(chǎng)的影響，創(chuàng)造了一個(gè)“磁場(chǎng)真空”環(huán)境，這樣飛蛾就只能依靠視覺線索了。

“飛蛾無法依靠地球磁場(chǎng)來完成這項(xiàng)任務(wù)。”瓦蘭特說。“它們只能依靠星辰。而它們確實(shí)做到了。”

·驚人的旅程
此次行為實(shí)驗(yàn)共捕捉了約400只飛蛾，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后均安全放生。研究人員還采集了約 50 只飛蛾的小樣本，試圖了解它們用于導(dǎo)航的神經(jīng)機(jī)制，這需要將電極插入飛蛾大腦，最終導(dǎo)致飛蛾死亡。

“小飛蛾看不到很多星星，因?yàn)樗难劬ν自谝归g只有我們?nèi)祟愅讓挾鹊募s十分之一。”瓦蘭特說。“但事實(shí)證明，由于眼睛的光學(xué)特性，它們能比我們明亮 15 倍地看到那個(gè)昏暗的夜間世界，這太神奇了，因?yàn)樗鼈兡芨逦乜吹姐y河。”

瓦蘭特表示，他認(rèn)為這些昆蟲是利用這種增強(qiáng)的亮度作為視覺指南針來保持正確飛行方向的。

瓦蘭特稱，除了鳥類和人類，只有另外兩種動(dòng)物以類似方式導(dǎo)航，但與飛蛾存在關(guān)鍵差異。北美帝王蝶也會(huì)利用單一星辰作為指南針進(jìn)行長(zhǎng)距離遷徙，但那顆星辰是太陽(yáng)，因?yàn)檫@種昆蟲只在白天飛行。還有一些蜣螂會(huì)利用銀河在夜間辨別方向，但只是為了在短距離內(nèi)走直線，這與飛蛾前往特定目的地的長(zhǎng)途旅程無法相提并論。

博貢蛾的技能之所以更加非凡，是因?yàn)檫@種昆蟲一生只進(jìn)行一次這樣的遷徙，所以其導(dǎo)航能力必定是與生俱來的。

“它們的父母三個(gè)月前就已經(jīng)去世了，所以沒人教它們?cè)撏膬猴w。”瓦蘭特說。“它們?cè)诖杭緩陌拇罄麃問|南部某個(gè)偏遠(yuǎn)地區(qū)的土壤中鉆出來，就簡(jiǎn)單地知道該往哪兒飛。這簡(jiǎn)直太神奇了。”

·“仍有許多問題有待解答”
英國(guó)埃克塞特大學(xué)生態(tài)與保護(hù)中心的副教授杰森·查普曼表示，瓦蘭特及其同事不僅在遷徙昆蟲中發(fā)現(xiàn)了一種全新的指南針機(jī)制，還開辟了一條令人興奮的研究途徑，因?yàn)殛P(guān)于飛蛾如何感知和使用其星辰指南針提供的信息，仍有許多問題有待解答。查普曼并未參與這項(xiàng)新研究。

“仍有許多問題有待解答。”他通過電子郵件補(bǔ)充道，“例如，博貢蛾如何感知這些信息，它們?nèi)绾卫眠@些信息確定夜間和不同季節(jié)的適宜飛行方向，它們?nèi)绾握闲浅街改厢樅痛艌?chǎng)指南針，以及這些機(jī)制在其他遷徙飛蛾和其他夜行昆蟲中可能（或不可能）有多普遍。”

英國(guó)約克大學(xué)生態(tài)學(xué)教授簡(jiǎn)·希爾也未參與這項(xiàng)研究，她表示，這些發(fā)現(xiàn)確實(shí)令人興奮，增進(jìn)了科學(xué)家對(duì)昆蟲跨越大陸進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷徙方式的認(rèn)識(shí)。

“盡管夜空中星星的位置每晚都在變化，但它們?nèi)阅艹_的方向飛行。”她說。“這種昆蟲遷徙的壯舉更加驚人，因?yàn)槊磕赀w徙的都是不同代的飛蛾，而且沒有上一代飛蛾為它們引路。”

（原文標(biāo)題：Scientists say a tiny brown moth navigates 600 miles using stars — just like humans and birds）