Мотыльки Богонг — уникальные насекомые, обитающие в Австралии, известные своей способностью преодолевать невероятные расстояния при сезонных миграциях. Каждый год весной миллиарды этих мотыльков, ни разу не посещавшие ранее конечные точки своего пути, отправляются в путешествие длиной до тысячи километров, чтобы достигнуть прохладных горных пещер Австралийских Альп. Там насекомые проводят летний период в состоянии летней спячки, погружаясь в анабиоз, после чего осенью они возвращаются назад на свои места размножения. Ученые давно стремились понять, как эти маленькие существа ориентируются в ночном пространстве, особенно учитывая, что их маршрут проходит в основном в темноте дальних австралийских просторов. Последние исследования показали, что основным навигационным инструментом Bogong moth служит звёздный компас, который работает совместно с магнитным чувством насекомого, обеспечивая точную и надёжную навигацию на протяжении всего маршрута.
Обнаружение ориентации на звёзды у беспозвоночных — редкое явление, и до недавнего времени оно не было подтверждено для мотыльков Богонг. Исследования, основанные на методах, включающих специально разработанный летательный симулятор, демонстрируют, что мотыльки способны использовать расположение звёзд и Млечного Пути как ориентир для выбора правильного направления полёта. Мотыльков успешно ловили во время миграции, затем помещали в эти симуляторы, где они могли свободно летать и менять направление движения. Под естественным звездным небом, даже при отсутствии луны и при отключённом магнитном поле, насекомые демонстрировали сезонно корректную направленность: весной — в сторону гор, а осенью — обратно на север. Это убедительное доказательство, что звёзды — ключевой ориентир.
Звёздный компас — сложный навигационный механизм, который требует не только распознавания расположения отдельных звёзд, но и учёта их перемещения в течение ночи из-за вращения Земли. Мотыльки должны корректировать свои внутренние представления о направлении, следя за изменениями в положении небесных светил, чтобы не сбиться с курса. Согласно исследованиям, у мотыльков существуют специальные нейроны в мозге, реагирующие на вращение звёздного неба и максимизирующие активность, когда насекомое направлено на юг — а именно так они должны ориентироваться при миграции в весенний период. Этот сдвиг сознания и способность интерпретировать звёздные сигналы обеспечивают не только первичное определение курса, но и стабильность направления в условиях ночной темноты. Кроме астрономических навигационных подсказок, мотыльки используют магнитное поле Земли как дополнительный ориентир.
В ночи, когда звёзды заслонены облаками или луна отсутствует, способность воспринимать геомагнитные сигналы помогает им продолжить миграцию без потерь в ориентации. Способность переключаться между двумя различными системами — визуальной и магнитной — повышает выживаемость Богонгов одновременно расширяя их географический диапазон миграций и минимизируя риски, связанные с изменениями погодных условий. Исследования установили, что в некоторых областях мозга насекомых, таких как центральный комплекс и оптические отделы, находятся нейроны, отвечающие за обработку визуальной информации о положении звёзд. Они обладают уникальными свойствами: некоторые из них активируются при виде определённых созвездий, другие реагируют на движение ночного неба. Эти нейрональные сети, вероятно, играют роль в преобразовании сложной информации о небесных объектах в чёткую внутреннюю сигнальную карту направления.
При этом была обнаружена закономерность, что большинство нейронов активируется, когда мотылёк ориентируется на юг, подтверждая важность этого направления для миграционных маршрутов. Как происходит формирование «звёздных карт» в мозге Богонга, остаётся открытым вопросом для учёных. При этом известно, что мотыльки никогда физически не посещали конечную точку миграции прежде, но все же обладают врождённой способностью знать верный курс. Возможно, это результат эволюции, отобравшей наиболее точных навигаторов, обладающих соответствующими сенсорными механизмами. Аналогичные системы наблюдаются и у ночных мигрирующих птиц, которые могут распознавать центр обращения звёздного неба — Южный или Северный полюс, — используя его как универсальный ориентир.
В волнующем перекрёстке биологии, нейрофизиологии и поведенческой науки успехи исследований мотыльков Богонг открывают новые горизонты понимания того, как живые существа с микроскопическим мозгом могут обрабатывать сложные сенсорные сигналы и выполнять поразительно точную навигацию. Такие открытия могут вдохновить на создание высокоэффективных автономных навигационных систем для беспилотных летательных аппаратов, работающих в условиях ограниченной видимости или отсутствия GPS. Природный симбиоз звёздного и магнитного компасов у мотыльков Богонг — яркий пример того, как эволюция создала многоканальную систему ориентации, позволяющую животным выживать и успешно воспроизводиться независимо от непредсказуемых особенностей окружающей среды. Использование звёздного неба как глобального ориентира для долгих и рискованных перелётов — одно из самых удивительных проявлений навигационных способностей в животном царстве. Миграция Богонгов демонстрирует, что даже самые мелкие и, казалось бы, уязвимые создания способны на феноменальную адаптацию к вызовам окружающего мира.
Ночные путешественники, ведомые светом далеких звёзд и магнитным полем Земли, каждой весной и осенью прокладывают путь через австралийские просторы, оставляя научному сообществу бесценный материал для изучения и восхищения природными механизмами навигации.
