在《科学第一》中，看到小飞蛾在星星旁航行

每年，波贡蛾都会在澳大利亚进行一次史诗般的旅程。

当春天温暖的日子蔓延到全国各地时，数十亿只伯贡蛾 （Agrotis infusa） 爬上木桩，准确无误地飞行 1,000 公里（620 英里），到达他们从未去过的地方：澳大利亚阿尔卑斯山高处凉爽的洞穴。

在那里，他们将进入一种休眠状态——称为夏眠– 等待炎热的夏天，然后在秋天再次分散繁殖，创造下一代飞蛾找到通往夏季洞穴的路。长期以来，他们究竟是如何完成这一壮举的，一直让科学家着迷：木工的寿命是仅一年，因此路由必须以某种方式硬连线。

现在，已经找到了一块拼图。他们追随星星。

“在我们的研究中，”英国弗朗西斯·克里克研究所的神经科学家安德里亚·阿登 （Andrea Adden） 告诉 ScienceAlert，“我们表明，波贡蛾可以利用星空（无需任何额外的线索）向那个迁徙方向飞行，这告诉我们它们可以利用它来导航：以正确的方向稳定地飞行数公里，以达到特定的迁徙目标。

波贡蛾的飞行是一件令人惊奇的事情。它们在夜间飞行数小时，白天在它们能进入的任何缝隙和缝隙中停下来休息。一个小镇在前往澳大利亚阿尔卑斯山的路上被打盹的 bogong 覆盖，这并非闻所未闻;整个迁移过程可能需要很多个晚上。

为了长途航行，动物依赖于各种迹象和刺激。有些人可能会使用特殊改编自意义环绕行星的磁场。其他人可能会使用视觉提示，例如以下内容月亮、太阳或地标。

以前的研究由动物学家 David Dreyer 和隆德大学的资深作者 Eric Warrant 领导的研究表明，波贡蛾同时使用磁感受和视觉线索。现在看来，磁力的作用可能不如思想那么大。

为了在这些早期发现的基础上，Dreyer、Adden、Warrant 和他们的同事现在进行了一系列实验，以找出有问题的视觉线索可能是什么。他们使用消除地球磁场的亥姆霍兹线圈系统，将不同的星空投影到真空室上，并观察到飞蛾仍然朝着适合季节的方向飞行。

他们还向飞蛾展示了夜空的不同图像，而 Adden 使用单细胞电生理学记录了它们的大脑活动。

“一个非常薄的玻璃电极（比人的头发还细）入飞蛾的特定大脑区域，以穿透某些导航相关神经元的细胞膜。这种神经元的信号或电活动现在被放大并记录下来以供后续分析，“Dreyer 解释说。

“当细胞被刺穿时，飞蛾会受到星空投影图像和各种控制的旋转的刺激。事实证明，大约有 28 个记录的神经元对星空方向的变化做出反应，而不是对照图像（其中显示了星空的随机排列的图像）。

这种旋转很重要，要理解为什么，我们必须考虑另一种以星星为指导的动物：蜣螂.先前的研究表明，蜣螂在将球从粪堆中滚走后，会使用心理星图回家。但他们的旅程与波贡蛾所经历的旅程大不相同。

“蜣螂不在乎它们的粪球最终落在何处，它们会向随机方向滚动粪球，远离粪堆上的竞争对手，”Adden 解释说。“此外，蜣螂只需要离粪堆足够远，就可以安静地吃东西，它们大约需要 10 分钟才能走完这段距离。”

波贡蛾的旅程要长得多，需要长达数周的时间，一次需要数小时，而且风险要高得多：如果飞蛾在夏季没有及时到达那个洞穴，它就无法存活到下一个繁殖季节。

“它需要补偿侧风，最重要的是，如果 bogongs 主要使用他们的天空罗盘，它们将需要补偿相应夜晚的天体旋转，”Dreyer 说。

“这意味着，如果波贡蛾以相对于天空中特定线索（例如，船底座星云或银河系长轴）的角度飞行，则需要通过转向来相应地改变这个角度，以保持直线飞行。”

我们不知道飞蛾究竟基于哪些恒星特性进行导航，但该团队的研究清楚地表明，在没有磁场的情况下，在星空下，它们仍然能够找到自己的路。

“在我们的研究过程中，我们有两个主要问题。首先，伯贡蛾是怎么知道自己需要行进的方向的呢？其次，它怎么知道什么时候停下来？Warrant 告诉 ScienceAlert。

“我们现在开始研究第二个问题，以确定可能与目的地相关的感官线索——这是我们的下一个研究方向。但未来研究的另一个明显领域是尝试了解磁性和恒星信息是如何整合到大脑中的。

天文导航是相当常见在动物王国。人类会这样做，有些鸟类可以这样做，有些海豹和青蛙也会这样做。其他飞蛾和蝴蝶利用太阳来导航。因此，伯贡蛾不太可能是唯一可以在夜间以这种方式导航的昆虫。然而，这并没有使它成为一个奇迹。

“一种翼展为 5 厘米、大脑只有一粒米的十分之一体积的小昆虫能够在夜间飞行约 1000 公里，可能只是利用星星来纵航线，这仍然让我感到惊讶，”德雷尔说

“想象一下，有人给你一个任务，让你在没有食物或住所的情况下走这么远的距离，只在晚上没有 GPS 或指南针。如果一个人在第一个晚上确定步行方向时只犯了一个小错误，比如说 5 度，那就意味着你在 1000 公里后已经偏离了目标 90 公里，如果你必须在多个晚上步行，则有足够的时间出现转向错误。这个故事不会过时。

该研究已发表在自然界.

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