Богонг-моли и звёздный компас: как ночные путешественники ориентируются в темноте

Крипто-кошельки

В мире ночных миграций насекомых мало кто сравнится с богонг-молью. Эти небольшие ночные бабочки ежегодно совершают удивительно долгие путешествия, простирающиеся до тысячи километров, преодолевая сложные природные условия и ориентируясь в полной темноте. Удивительно, но последние научные исследования раскрыли, что богонг-моли умеют использовать ночное звёздное небо как компас для ориентирования и точного навигационного выбора пути во время своих миграций. Эта способность представляет собой уникальный пример природного звездного компаса у насекомых и открывает новый взгляд на то, как животные могут использовать космические ориентиры для движения на большие расстояния. Богонг-моли — вид, обитающий в Австралии, который ежегодно мигрирует из низменных засушливых районов на северо-востоке и юго-востоке страны в сторону прохладных горных районов Австралийских Альп.

Весной насекомые отправляются в дальний путь на юго-запад, чтобы достичь нескольких ограниченных по территории мест для сложного периода отдыха — эставации — в горных пещерах и укрытиях. Оттуда после нескольких месяцев покоя, наступая осенью, те же самые особи возвращаются обратно в места размножения, где откладывают яйца и заканчивают свой жизненный цикл. Уникальность миграции богонг-моли в том, что насекомые отправляются в путь в места, которые они никогда раньше не посещали. Таким образом, у них должна быть врождённая, наследуемая способность к навигации, позволяющая определить направление движения и не сбиться с маршрута. Ранее учёные знали, что насекомые способны воспринимать магнитное поле Земли и использовать его для навигации, однако из-за сложности ночного перемещения оставался вопрос: какие именно визуальные сигналы они применяют для определения направления? Кроме магнитного компаса, одними из наиболее стабильных и информативных навигационных ориентиров на ночном небе для животных являются звёзды и Млечный Путь.

Положение звёзд на небе относительно горизонта меняется предсказуемо во времени и по сезонам, а их движение связано с вращением Земли. У птиц миграционный компас, основанный на звёздном небе, признан давно, но для насекомых подобная способность ранее не была документирована с достаточной убедительностью. Новые эксперименты с богонг-молями были выполнены с применением высокотехнологичного оборудования — специальных летных симуляторов и проекций натуралистичного звёздного неба. Моли фиксировались в состоянии свободного полёта в туннелях, где была возможность проецировать в их обзор звёздное небо. Важным экспериментальным условием была отмена воздействия магнитного поля Земли с помощью генераторов, имитирующих нулевое магнитное поле, чтобы проверить ориентацию, основанную только на визуальных сигналах.

Результаты показали, что моли способны лететь именно в сезонно унаследованном направлении (на юг весной и на север осенью) ориентируясь исключительно по позиции звёзд. При повороте проекции неба на 180 градусов направление полёта моли менялось также соответственно в противоположную сторону. При случайном расположении звёзд (без привычной пространственной структуры) ориентация исчезала, что подтверждало важнейшую роль именно звёздных узоров для навигации. Реальные ночные полевые наблюдения также подтвердили, что моли ориентируются в ожидаемом направлении, несмотря на изменение положения луны и звёзд в течение ночи. Однако в условиях сильной облачности, когда небо закрыто, и звёзды недоступны, они продолжают ориентироваться, используя магнитный компас Земли.

Таким образом, у богонг-молей существует система двух взаимодополняющих компасов — звездного и магнитного, усиливающих точность навигационного поведения и позволяющих сохранять ориентацию даже при частичной потере информации. Помимо поведенческих данных учёные провели электрофизиологические записи из мозга молей, чтобы понять нейронный механизм восприятия и обработки звездных сигналов. В ключевых отделах мозга, связанных с пространственной навигацией — так называемом центральном комплексе и оптических лобах — были обнаружены специфические нейроны, реагирующие на вращение изображения ночного неба. Эти нейроны активируются при определённом положении звёзд на небе, показывая максимальную активность, когда моля «смотрит» в сторону, соответствующую миграционному направлению. Такое нейронное кодирование напоминает головокружительный внутренний компас, который непрерывно анализирует позицию небесных ориентиров и помогает насекомому удерживать нужное направление.

Кроме того, определённые нейроны в отделах мозга, отвечающих за обработку визуальной информации и управление движением насекомого, проявляли высокую специализацию на особенности структуры неба — например, на варьирующийся узор полосы Млечного Пути и на яркие звёздные скопления, такие как туманность Киля. Эта сложная интеграция информации указывает на глубокое эволюционное приспособление мигрирующих насекомых к использованию природных космических ориентиров. Исследования богонг-молей открывают новые горизонты в понимании биологии миграции и ночной навигации у мелких беспозвоночных. Их способности удивляют, особенно учитывая сравнительно слабое зрение у ночных насекомых и их маленькие по размеру мозги. Тем не менее они успешно используют сложные природные сигналы для преодоления широчайших пространств, ориентируясь по звёздам и магнитному полю.

Этот открытый факт свидетельствует, что даже небольшие существа природы могут развить чрезвычайно тонкие и точные механизмы восприятия окружающего мира. Для экологов и биологов данные результаты важны для сохранения биологического разнообразия и понимания экосистем — ведь миграция богонг-молейимеет глобальное значение для пищевых цепей и взаимодействия видов. Кроме того, эти данные могут вдохновить разработчиков навигационных систем и роботов на создание технологий, использующих звездные и магнитные ориентиры. В будущем исследования могут углубиться в изучение того, как моли учитывают перемещения звёзд с течением ночи, возможно, пользуясь внутренними биологическими часами для компенсации этих изменений. Также интерес вызывает вопрос о том, как именно происходит интеграция магнитных и звездных сигналов на нейронном уровне, и как поведение молей адаптируется к возникающим помехам — например, световому загрязнению или геомагнитным возмущениям.

Важным направлением исследований станет выяснение, какие конкретно звёзды или участки неба являются приоритетными ориентирами для насекомых, и влияния природных факторов на их ориентацию. Таким образом, богонг-моли демонстрируют уникальное сочетание биологических навыков и чувствительности к космическим и земным навигационным сигналам, превращая звездное небо в надежный полярный ориентир. Их способность использовать звездный компас — одно из самых впечатляющих проявлений навигационных стратегий в животном мире, доказывающее, что даже крошечные ночные насекомые способны к сложнейшим поведенческим и нейронным адаптациям для выживания и успешного размножения.