在《科學第一》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行一次史詩般的旅程。

當春天溫暖的日子蔓延到全國各地時，數十億只伯貢蛾 （Agrotis infusa） 爬上木樁，準確無誤地飛行 1,000 公里（620 英里），到達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，他們將進入一種休眠狀態——稱為夏眠– 等待炎熱的夏天，然后在秋天再次分散繁殖，創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。

現在，已經找到了一塊拼圖。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科學家安德里亞·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航：以正確的方向穩定地飛行數公里，以達到特定的遷徙目標。

波貢蛾的飛行是一件令人驚奇的事情。它們在夜間飛行數小時，白天在它們能進入的任何縫隙和縫隙中停下來休息。一個小鎮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繞行星的磁場。其他人可能會使用視覺提示，例如以下內容月亮、太陽或地標。

以前的研究由動物學家 David Dreyer 和隆德大學的資深作者 Eric Warrant 領導的研究表明，波貢蛾同時使用磁感受和視覺線索。現在看來，磁力的作用可能不如思想那么大。

為了在這些早期發現的基礎上，Dreyer、Adden、Warrant 和他們的同事現在進行了一系列實驗，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，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 使用單細胞電生理學記錄了它們的大腦活動。

“一個非常薄的玻璃電極（比人的頭發還細）入飛蛾的特定大腦區域，以穿透某些導航相關神經元的細胞膜。這種神經元的信號或電活動現在被放大并記錄下來以供后續分析，“Dreyer 解釋說。

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

這種旋轉很重要，要理解為什么，我們必須考慮另一種以星星為指導的動物：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，它們會向隨機方向滾動糞球，遠離糞堆上的競爭對手，”Adden 解釋說。“此外，蜣螂只需要離糞堆足夠遠，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。”

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

“它需要補償側風，最重要的是，如果 bogongs 主要使用他們的天空羅盤，它們將需要補償相應夜晚的天體旋轉，”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，則需要通過轉向來相應地改變這個角度，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行導航，但該團隊的研究清楚地表明，在沒有磁場的情況下，在星空下，它們仍然能夠找到自己的路。

“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。

“我們現在開始研究第二個問題，以確定可能與目的地相關的感官線索——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。

天文導航是相當常見在動物王國。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航。因此，伯貢蛾不太可能是唯一可以在夜間以這種方式導航的昆蟲。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，讓你在沒有食物或住所的情況下走這么遠的距離，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 公里后已經偏離了目標 90 公里，如果你必須在多個晚上步行，則有足夠的時間出現轉向錯誤。這個故事不會過時。

該研究已發表在自然界.

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