Бабочки Богонг — уникальный вид ночных насекомых, известный своей долгой миграцией, охватывающей тысячи километров через территорию юго-восточной Австралии. Ежегодно эти мотыльки покидают свои кладки в долинах и равнинах, чтобы отправиться в сторону прохладных пещер в Австралийских Альпах, где они проводят летний период в состоянии спячки, называемом аэстивацией. Через несколько месяцев они совершают обратный путь к местам размножения, завершая цикл жизни. Способность совершать столь точные и протяжённые миграции вызывает интерес учёных и многих энтузиастов природы — как же эти крошечные ночные насекомые ориентируются в пространстве, особенно в темноте и на таких огромных расстояниях, где привычные ориентиры отсутствуют? Современные исследования доказали, что ключ к этому кроется в звёздах. Длительное изучение поведения бабочек Богонг в естественных условиях и лабораториях показало, что они обладают чувствительностью к звёздному небу и используют его как надёжный навигационный ориентир.
При помощи специально сконструированных симуляторов полёта, которые позволяют наблюдать ориентацию насекомых в различных условиях, учёные определили, что эти мотыльки способны поддерживать свой миграционный курс, ориентируясь по расположению звёзд. Звёздное небо в ночи южного полушария обладает уникальным видимым строением — здесь преобладает яркая полоса Млечного пути, протягивающаяся через небо, а также ряд известных созвездий и отдельных ярких звёзд, которые остаются относительно стабильными в пространстве, несмотря на вращение Земли. Для Богонг мотыльков эти элементы служат компасом: они анализируют положение светил, сравнивая с унаследованным направлением миграции. Важно отметить, что миграционный курс меняется в зависимости от сезона — весной мотыльки направляются к горным пещерам на юго-запад, а осенью возвращаются обратно на северо-восток, и их ориентация по звёздам отражает эти изменения. Помимо звёзд в разных ситуациях мотыльки используют магнитное поле Земли.
Эксперименты с подавлением магнитного поля (созданием нулевого поля) показали, что даже без магнитного ориентирования моли сохраняют способность двигаться в нужном направлении, используя звёздный компас. При обратном условии — когда звёзды полностью скрыты облаками — мотыльки всё равно ориентируются, используя магнитное поле. Сочетание этих двух компасов делает навигацию Богонг защищённой от неблагоприятных условий, таких как пасмурная ночь или магнитные помехи. Важную роль в понимании навигации играют нервные механизмы, ответственные за обработку визуальных и магнитных сигналов. Учёные с помощью микрорекордов изучали электрическую активность отдельных нейронов мозга мотыльков, обнаружив специфические «звёздные» нейроны, реагирующие на поворот ночного неба при имитации естественных условий.
Особенность этих клеток в том, что они максимальной активностью откликаются, когда насекомое направлено в конкретную сторону, что указывает на внутреннее кодирование компасных данных. Нейроны распределены по нескольким важным областям мозга — оптическим луковицам, центральному комплексу и латеральным акссесcорным лобусам, которые участвуют в обработке визуальной информации, пространственной ориентации и управлении движением. Использование звездного компаса мотыльками Богонг — это уникальный пример подобной навигационной системы среди насекомых. Хотя многие животные — птицы, некоторые млекопитающие и даже бактерии — известны своим восприятием магнитного поля и способностью ориентироваться по небесным ориентирам, до недавних пор считалось, что насекомые используют звёзды лишь для кратковременной ориентации в пространстве, не способные распознавать конкретные географические направления через звёздный свет. Выявление у Богонг именно такого механизма подтверждает высокую сложность их навигационной системы.
Ключевым элементом, вероятно, является использование узнаваемых фигур и паттернов звёздного неба, включая Млечный путь. Форма и яркость полосы Млечного пути предоставляют узнаваемый ориентир, который моторным нейронам помогает «фиксировать» направление движения. При этом мотыльки демонстрируют способность к компенсации суточных движений звёзд — то есть изменения положения светил из-за вращения Земли — что объясняется either использованием центра звёздной ротации или наличием внутреннего временного механизма, подобного солнечному компасу у других насекомых. Примечательно, что на протяжении сезона и времени ночи звёздное небо меняет свой вид, но эффект ориентации остаётся стабильным. Это свидетельствует о сложных внутренних вычислениях в мозге мотылька, позволяющих соотносить текущие звездные сигналы с запомненными или наследуемыми навигационными целями.
Такой подход можно сравнить с навигацией птиц, использующих набор множественных ориентиров — магнитное поле, солнце, звёзды, ландшафт — для точного выбора маршрута. Практическая значимость этих открытий велика. Понимание биологических механизмов навигации насекомых помогает не только в изучении эволюционных адаптаций, но и в разработке новых алгоритмов для робототехники и автономных навигационных систем. Биомиметика, опирающаяся на способности Богонг мотыльков ориентироваться в ночном пространстве с минимальным оборудованием, способна предложить эффективные решения для искусственных интеллектуальных систем. Ещё одним аспектом, заслуживающим внимания, является роль экологических факторов и возможное влияние нарушения магнитного поля или светового загрязнения на миграционные маршруты Богонг.
