地球上的每一刻，都是生命遷徙的篇章：角馬成群結隊穿越非洲塞倫蓋蒂草原尋找新鮮牧場，鮭魚橫跨海洋只為回到故鄉河流產卵，而某些鳥類則隨著季節變換往返南北。

在漫長的旅程中，動物是如何維持正確方向的？這背后的關鍵之一，在于它們能夠始終如一地沿著特定方向移動。為此，它們會依靠各種線索，例如風向、洋流、太陽，甚至是地球磁場，來完成漫長的遷徙旅程。

如今，一項新發表于《自然》的研究報道了一種令人驚異的導航方式：澳大利亞特有的布岡夜蛾（

Agrotis infusa

一生一次的長途遷徙

布岡夜蛾是一種標志性遷徙昆蟲。每年1月，南半球正處于溫暖的夏日。為躲避澳大利亞東南部的酷熱天氣，數十億只布岡夜蛾會展開長達1000公里的遷徙，前往澳大利亞山脈中為數不多的涼爽山洞。

每年1月，數十億只布岡夜蛾會從澳大利亞東南部各地起飛，最遠的甚至來自昆士蘭州東南角和維多利亞州西部，一路向南遷徙，它們的旅程通常長達1000千米——若按身體長度換算，相當于人類繞地球兩圈。（圖/Eric Warrant）

在昏暗的洞穴中，布岡夜蛾緊緊依偎在一起，每只都把頭埋進前面那只的翅膀下方，共同進入一種被稱為“夏眠”的休眠狀態。它們小巧的身體像一層柔軟的棕色地毯，覆蓋在巖石表面。每平方米的巖壁上竟密密麻麻地棲息著約1.7萬只布岡夜蛾。

在酷熱的天氣下，布岡夜蛾在澳大利亞山脈的洞穴中緊貼巖壁夏眠，以躲避酷熱。（圖/Eric Warrant）

布岡夜蛾的生命周期只有一年，因此它們一生中只進行一次遷徙往返。在經過3~4個月的夏眠之后，它們會飛離山脈，返回繁殖地，在產下后代后，隨即結束自己的一生。

換言之，它們前往的是一個自己從未去過的地方。那么，它們是如何知道該去哪里、朝哪個方向前進，以及何時到達目的地的呢？

星光導航

在早期的一項研究中，研究人員已經發現，布岡也蛾具備感知地球磁場的能力，并據此維持遷徙方向。但動物在導航時很少只依賴單一的感官線索。研究人員想到，在布岡夜蛾的飛行過程中，還能“看見”頭頂的夜空。

幾年前，研究人員在澳大利亞新南威爾士州的雪山地區建立了一個專門的實驗室。為了觀察布岡夜蛾是否會單獨使用星空進行定位，他們用燈光陷阱捕捉了正處于遷徙途中的布岡夜蛾，然后將它們放入實驗室中的一個飛行模擬器中。

在這個裝置中，他們在屋頂投影出一幅高度逼真的澳大利亞星空，并可以通過設置磁線圈來精確調控磁場。為了確保布岡夜蛾不會依賴地磁導航，他們會利用磁線圈屏蔽掉飛行模擬器中的磁場。

夜空的朝向決定了布岡夜蛾的飛行方向。當研究人員投射出隨機分布的星圖時，布岡夜蛾也隨之失去導航能力。（圖/Dreyer et al. / Nature）

實驗結果令研究人員大吃一驚：在僅依靠投影澳大利亞星空的情況下，布岡夜蛾就可以識別并遵循其“祖傳”的遷徙方向。當星空被旋轉180°時，它們也會掉頭飛向相反的方向。而一旦星空的分布被隨機打亂，它們就會迷失方向，失去原有的導航能力。

這表明，當無法依靠其他線索時，布岡夜蛾能憑星空辨別方向。這是目前已知的首個具備這種能力的無脊椎動物。此前，只有人類和某些夜間遷徙的鳥類被證實能夠通過星空導航。

然而與鳥類相比，布岡夜蛾非常微小——它們的腦體積只有米粒的十分之一大，眼睛也僅幾毫米寬。在如此微小的感知器官條件下完成復雜導航，著實令人驚嘆。

腦中的星空識別器

在進一步的研究中，研究人員探究了布岡夜蛾腦中與星空導航相關的機制。他們讓布岡夜蛾暴露在模擬夜空中，并緩慢地旋轉投影的星空圖（360度），同時記錄它們三個腦區的神經元活動。

結果發現，某些神經元在特定的星空角度下電活動最強，特別是在它們朝向南方時。這意味著布岡夜蛾的神經系統能識別星空，并將其轉化為飛行方向的信息。

雙重導航系統

接下來，研究人員將這個飛行模擬器搬到實驗室后方的小山上，置于真正的夜空之下。當星空晴朗時，布岡夜蛾果然能夠準確朝向其既定的遷徙方向飛行。

而在一個天氣突變、烏云密布、星星完全被遮擋的夜晚，布岡夜蛾依然保持了正確的方向感。當時，唯一可用的線索只剩下地球磁場，這意味著，在星光消失的情況下，布岡夜蛾會改為啟用地磁導航。

這一發現表明，布岡夜蛾配備了“雙重導航”系統——一個基于星空，一個依賴地磁。有兩個導航系統總比一個更可靠——當一個失靈時，另一個可以接管。這正是自然賦予它們強大導航能力。

遷徙昆蟲的共同特征？

這項研究極大地拓展了我們對動物導航機制的理解，也展示了自然選擇如何塑造出如此巧妙而精準的導航策略，幫助各類生物準確抵達它們的目的地。

越來越多研究表明，大多數動物都采用多重導航機制。例如，帝王蝶也被認為具備類似的雙導航系統，這表明“雙重導航”或許是昆蟲遷徙系統的通用特征。

#參考來源：

https://theconversation.com/migrating-bogong-moths-use-the-stars-and-earths-magnetic-field-to-find-ancestral-summer-caves-each-year-259361

https://www.nature.com/articles/d41586-025-01709-5

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09135-3

#圖片來源：

封面圖&首圖：Ajay Narendra, Macquarie University