
科学报最新报道,每年春季,在南半球夜空的指引下,数不清的布冈夜蛾会进达一千公里南迁之旅,终点是澳大利亚的阿尔卑斯山脉。这一重大发现在《自然》杂志上发表,因此这种飞蛾被誉为已知的第一种能够借助导航进行远距离迁徙的无脊椎动物。
通讯作者Eric Warrant在描述实验经历时激动地说:“当我们第一次看到这些飞蛾在无其他参照的夜空中朝着正确的方向飞行时,我们无比震撼。”布冈夜蛾从澳大利亚东南部和新西兰的部分地区孵化,随后踏上飞往从未涉足的山区之旅。到了次年秋季,它们会踏上归途,完成繁殖使命后离世。对于它们是如何确定迁徙方向的疑问,Warrant表示也感到困惑。
研究团队推测布冈夜蛾可能通过观察星辰进行导航。这种导航能力在人类、鸟类和部分海豹身上被发现过。为了验证这一假设,研究人员捕捉了野生布冈夜蛾,并将它们放入特制的“飞行模拟器”中。在这个透明的圆柱形盒子里,尽管昆虫被束缚,但内部的星空影像清晰可见。研究人员密切记录了飞蛾的运动轨迹。
研究人员还调整了模拟器中的电磁场,以探究布冈夜蛾在失去这种提示后是否能进行导航,并记录了昆虫大脑中视觉元的活动情况,以深入了解其是否有针对星空的内部表征。
当布冈夜蛾无法获取星空投影或电磁场信息时,它们就会丧失导航能力。只要能看到星辰,这些飞蛾就能按照季节对应的正确方向飞行。甚至在只有电磁场而没有可见星辰的情况下,它们也能找到正确的方向。
研究人员指出,布冈夜蛾拥有这两套内部“罗盘”,可以在云层遮挡的夜空或磁暴等恶劣条件下继续导航。研究团队还发现了布冈夜蛾大脑中的视觉元能对包括银河形状在内的天空特征作出反应。论文的另一位通讯作者Andrea Adden表示:“这些反应不仅存在,而且是前所未有的。”她希望能进一步探索这种导航行为背后的机制。
德国奥尔登堡大学的Basil el Jundi对此感到惊讶:“一只大脑比米还小的昆虫竟能做到这一点,这实在是太令人惊叹了。”未来研究将更深入地探究布冈夜蛾是如何整合视觉和电磁线索的。Warrant表示:“即使是微小的系统,也能做出令人惊讶的事情。”更多信息请参见科学报的报道和相关论文链接:/10.1038/s415-3了解更多详情。
