Мир насекомых поражает своей сложностью и разнообразием, а в особенности восхищают механизмы навигации, которыми они пользуются при сезонных миграциях. Одним из таких удивительных примеров служат богонговые мотыльки (Agrotis infusa), которые ежегодно совершают дальние ночные перелёты на территории Австралии. Эти насекомые не просто перемещаются — они ориентируются в пространстве, используя для навигации звезды, словно используют встроенный звездный компас. Богонговые мотыльки известны своей способностью преодолевать до тысячи километров во время ежегодных миграций. Весной они покидают родные места размножения, расположенные в юго-восточной части Австралии, и направляются в сторону Австралийских Альп, где отдыхают в прохладных пещерах на протяжении лета.
Осенью те же самые экземпляры возвращаются обратно, чтобы завершить жизненный цикл, спариться и отложить яйца для нового поколения. Примечательно, что богонговые мотыльки никогда ранее не посещали свои места летнего отдыха, они ориентируются по врождённым схемам миграции. Способ, которым они выбирают маршрут и удерживают направление полета в ночное время, долгое время оставался загадкой. Недавние научные исследования показали, что ключевым элементом в навигации этих мотыльков является звёздное небо. Чтобы понять, как насекомые используют звезды, учёные разработали особые экспериментальные условия, имитирующие натуральные ночные небеса.
Использовались специальные лабораторные тревел-системы и летательные симуляторы, позволяющие фиксировать направление полёта насекомого при демонстрации реального или искусственно измененного изображения звёздного неба. Одновременно отключалась магнитная чувствительность мотыльков, чтобы изолировать визуальные компоненты ориентации. Выяснилось, что под естественным ночным звёздным небом мотыльки выбирают точное направление, которое соответствует их сезонному миграционному маршруту. При повороте изображения неба на 180° мотыльки соответственно меняли направление, подтверждая, что они действительно ориентируются по расположению звёзд и не просто бегают вокруг случайных визуальных ориентиров. Размытые изображения звёздного неба или полностью рандомизированный порядок расположения светил приводили к потере ориентации.
Это доказывает не просто реакцию на свет, а сложный механизм распознавания устойчивых узоров на небесной сфере. Кроме зрительных ориентиров, богонговые мотыльки обладают и магнитным чувством, которое позволяет им ориентироваться в условиях, когда звезды и луна закрыты облаками. Комбинация обоих компасов обеспечивает устойчивую навигацию при любых небесных условиях. Дальнейшие исследования ансамблей нейронов мозга мотылька показали, что визуальная информация о звёздах обрабатывается в нескольких регионах, включая оптическую луковицу и центральную комплексную структуру мозга. Нейроны реагируют на вращение изображений неба, демонстрируя сезонно изменяющуюся активность, с пиками возбуждения, приходящимися на направление на юг.
Нейробиологические данные подтверждают, что мозг мотылька способен не только фиксировать положение светил, но и интегрировать полученную информацию для формирования навигационного сигнала. Промежуточный вывод из исследований указывает на то, что мотыльки обладают удивительной способностью преобразовывать глобальные небесные координаты в свои непосредственные действия и коррекции курса полёта. Они, бесспорно, используют сложный и многоуровневый механизм ориентации, который сочетает звёздные ориентиры и геомагнитное поле. Очевидно, что понимание того, как именно мотивы и процессы, наблюдаемые у богонговых мотыльков, вписываются в более общую картину эволюции миграционных механизмов у насекомых, может дать ключ к раскрытию причин высокой точности и эффективности миграций даже у таких маленьких существ. Стоит отметить, что ещё до недавнего времени звездный компас был известен преимущественно у птиц и млекопитающих, таких как морские тюлени.
Обнаружение такого способа ориентировки у насекомых поднимает вопросы о том, насколько широко этот механизъм распространён в животном мире. По всей видимости, эволюция многократно использовала звёздное небо в качестве надёжного источника информации при навигации в условиях бескрайнего пространства. Высокая точность ориентации мотыльков по звёздам особенно важна, учитывая меняющееся расположение светил в течение ночи и в зависимости от сезона. Эти инвертированные координаты звездного неба меняются как вследствие вращения Земли, так и в зависимости от времени года, однако мотыльки успешно компенсируют эти изменения. Вероятно, они используют либо постоянные астрономические опорные точки — такие, как полюс вращения неба, либо обладают внутренними механизмами временной компенсации, позволяющими им корректировать курс по времени наблюдения.
Важным аспектом является и то, что мотыльки не полагаются исключительно на визуальные компасы. Во время длительных миграций, когда звёзды могут быть скрыты облаками, они могут переключаться на магнитный компас, что обеспечивает универсальность и устойчивость навигационного поведения. Ключевое значение также представляют последние данные о том, какие именно визуальные элементы звёздного неба обладают наибольшим значением для насекомых. Результаты указывают на важность яркой полосы Млечного Пути, которая в Южном полушарии образует заметную структуру с максимальной яркостью в южной части неба. Это даёт мотылькам чёткую визуальную линию горизонта для ориентировки, особенно учитывая её устойчивое положение относительно географического юга.
Понимание таких механизмов позволит в будущем более подробно изучать влияние изменений светового загрязнения и климатических изменений на миграцию ночных насекомых. Световое загрязнение, например, затрудняет восприятие звездного неба, что может негативно влиять на ориентирование и успешность миграций, что, в свою очередь, скажется на экологии и биоразнообразии регионов. Интересно, что исследование богонговых мотыльков подтверждает, что даже маленькие насекомые обладают высокоорганизованной системой навигации, создаваемой эволюцией для решения сложнейших задач ориентирования на глобальном пространстве. Их уникальное взаимодействие визуальных и магнитных систем — пример того, как природа комбинирует разные виды информации для обеспечения выживания и успешного размножения. Таким образом, миграция богонговых мотыльков — это не просто физическое перемещение, а результат тонкой работы биологических часов и сенсорных систем, синхронизированных с глобальными небесными явлениями.
