В мире насекомых существуют настоящие навигаторы, способные ориентироваться на огромные расстояния, преодолевая сотни и даже тысячи километров. Одним из самых удивительных примеров таких существ являются Богонговые моли — насекомые, которые ежегодно совершают эпические миграционные путешествия в ночное время, используя уникальные природные механизмы для навигации. Недавние научные исследования раскрыли невероятный механизм, который позволяет этим ночным путешественникам намеренно ориентироваться по звездному небу, используя так называемый звездный компас. Это открытие не только меняет представления о способностях насекомых, но и углубляет понимание навигационных систем в природе. Богонговые моли (Agrotis infusa) — ночные насекомые, обитающие в Австралии.
Их миграция является одной из самых выдающихся среди беспозвоночных: весной они совершают полет до тысячи километров к горным пещерам в Австралийских Альпах, где затем летом проводят период диапаузы, известный как эстивация. Осенью те же самые моли возвращаются в свои исходные районы размножения. На протяжении этих путешествий молям приходится ориентироваться в полной темноте, иногда в условиях отсутствия луны и при минимальном освещении. Долгое время ученые задавались вопросом, как именно эти насекомые находят свой путь к неизменным местам отдыха и возвращаются обратно без каких-либо прежних опытов или визуальных ориентиров. В свежем исследовании, опубликованном в Nature в 2025 году, международная команда биологов и нейрофизиологов описала феномен звездной навигации у Богонговых молей, демонстрируя, что они способны использовать звездное небо как ориентир для определения конкретных географических направлений.
В отличие от многих других ночных животных, которые полагаются на магнитное поле Земли или на лунное освещение, эти моли сочетают в своей навигации несколько компасов, создавая эффективную и гибкую систему для длительных ночных перелетов. Эксперименты с летучими насекомыми в лабораторных условиях, оборудованных специальными симуляторами полета под искусственно воспроизведенным звездным небом, показали, что при отсутствии магнитного поля иотключении известных магнитных рецепторов Богонговые моли тем не менее сохраняют устойчивую направленность полета. Их полет ориентирован в зависимости от сезона: весной насекомые летят в сторону альпийских пещер, а осенью — обратно к местам размножения. При повороте изображения звездного неба на 180 градусов направление полета молей менялось соответственно, что свидетельствует о прямой зависимости ориентации от звездного рисунка на небе, а не от иных визуальных или соматосенсорных сигналов. Наблюдения в естественных условиях с использованием цельных открытых установок на возвышенностях подтвердили, что моли сохраняют направленность полета вне зависимости от ночного времени и положений звезд и луны.
Это позволяет предположить, что они обладают внутренним механизмом компенсации очень сложных изменений положения звезд, которые чудесным образом учитываются при навигации. Безусловно, такой звездный компас должен быть подкреплен магнитным компасом, который работает, когда небо затянуто облаками или отсутствует звездный свет. Дальнейшие нейрофизиологические исследования выявили, что в мозге молей расположены специализированные визуальные нейроны, которые реагируют на определенные ориентации звездного неба. Эти нейроны обладают различной функциональной спецификой: одни дают максимальный отклик во время поворота изображения звезд на определенных углах, другие — избирательно активируются при движении изображения звезд по часовой или против часовой стрелки. Самое интересное, что многие из таких нейронов активируются, когда направление взгляда или полета молей направлено строго на юг, независимо от сезона.
Это указывает на существование нейронного механизма, которого можно интерпретировать как нейробиологический эквивалент звездного компаса. Нейроны, отвечающие за обработку визуальной информации от звезд, локализуются в нескольких основных отделах мозга насекомого: в оптических луковицах, центральном комплексе и латеральных аксессорных лобах. Центральный комплекс у различных насекомых известен как важный центр навигации — здесь обрабатывается информация о направлении движения, ориентации и формируется команда к двигательной активности. Наличие звездного компаса подтверждается также анатомическими исследованиями, показывающими, что некоторые нейроны получают входы от компонентов неба, таких как полосы Млечного Пути или яркие скопления звезд, например созвездие Киля. Двухкомпасная система навигации, основанная на визуальных и магнитных сигналах, обеспечивает Богонговым молям устойчивость их ориентации.
Если одна система недоступна, другая компенсирует ее недостатки, что особенно важно для миграций в переменных природных условиях. Кроме того, время года и время ночи существенно влияют на звездное небо — звезды движутся по небосводу из-за вращения Земли, а их расположение меняется с течением месяцев. Моли либо компенсируют эти изменения внутренними временными механизмами, либо ориентируются на более стабильные и узнаваемые крупные особенности звездного неба, такие как Млечный Путь и положение Южного Полюса. Уникальность Богонговых молей, как первых известных насекомых, использующих звездный компас для точного определения направления миграции, присуща лишь немногим другим видам в животном мире — среди них ночные птицы и некоторые млекопитающие. Но гораздо менее изучено, каким образом такая навигация реализована на уровне мозга и какие молекулярные и нейрофизиологические механизмы поддерживают способность к долгосрочному ориентированию.
Изучение Богонговых молей имеет практическое значение и с точки зрения сохранения биологического разнообразия. Эти насекомые являются важной частью экосистем, и их миграционные маршруты тесно связаны с географическими особенностями и состоянием окружающей среды. Нарушение миграций вследствие изменений климата, светового загрязнения или деградации местных экосистем может иметь серьезные последствия для экологии региона. Помимо непосредственных биологических и экологических аспектов, понимание звездной навигации у насекомых открывает возможности для развития новых технологий в области робототехники и бионической навигации. Использование звездных компасов или их имитация могут помочь в создании автономных систем ориентирования и управления в условиях недостаточной доступности GPS или магнитных сигналов.
В целом, история Богонговых молей и их звездного компаса — это вдохновляющий пример того, как эволюция создала сложные и эффективные решения для выживания и преодоления препятствий в природе. Эти крошечные ночные путешественники демонстрируют, что даже у самых маленьких созданий есть удивительные способности, которые до сих пор заставляют ученых восхищаться и искать новые горизонты знаний о мире вокруг нас.
