Множество видов животных совершают ежегодные миграции, преодолевая значительные расстояния в поисках благоприятных условий для размножения и выживания. Среди них — австралийский мотылёк Богонг (Agrotis infusa), который на протяжении столетий поражает учёных и натуралистов своими загадочными ночными перелётами, протяжённость которых достигает тысячи километров. Недавно исследователи сделали важное открытие: эти мотыльки используют звездное небо как надежный навигационный ориентир — звездный компас, чтобы не сбиться с пути в темноте ночи. Отличительной особенностью миграционных перемещений Богонгов является тот факт, что они направляются в места, которые никогда ранее не посещали. Весной доросшие до взрослого состояния мотыльки покидают территории с сильной жарой на юго-востоке Австралии и направляются в горные регионы Австралийских Альп, где находят прохладные пещеры для летней спячки — эстивации.
По окончании лета те же самые индивидуумы совершают обратный путь для размножения и завершения своего жизненного цикла. Весь этот процесс словно прописан в их генетической памяти, ведь они ориентируются на пустом пространстве ночного неба без какого-либо визуального знакомства с маршрутом. Учёные применяли уникальные методы для изучения поведения Богонгов в контролируемых условиях. В специальном полетном симуляторе мотыльки были прикреплены так, чтобы они могли свободно менять направление полёта, а над ними демонстрировалось проекционное изображение ночного неба с учетом звезд и Млечного Пути в настоящем расположении и интенсивности. Такие подходы позволили установить, что мотыльки следуют своей сезонной ориентации при стабильном восприятии звёздного небосклона, даже при отключённом земном магнитном поле, которым также пользуются для навигации.
Это убедительно доказывает, что звёзды сами по себе являются для Богонгов важным источником информации для определения географического направления. Ночное небо, вращающееся вслед за суточным движением Земли, изменяет положение звёзд и полосы Млечного Пути. Несмотря на сложности, связанные с непрерывным изменением положения астральных объектов, мотыльки сохраняют чёткий курс на юг весной и на север — осенью, демонстрируя способность либо ориентироваться на центр вращения небесных светил, либо иметь компенсированный по времени звездный компас, аналогичный солнечному навигационному механизму у бабочек-монархий. Важной особенностью поведения является то, что на облачную ночь, когда звёзды и луна скрыты, Богонг использует магнитное поле Земли. Сочетание двух источников компаса — звездного и магнитного — обеспечивает надежную навигацию, позволяя мотылькам справляться с переменами погодных условий и оставаться на нужном курсе.
При отсутствии обоих сигналов мотыльки теряют ориентировку, что подтверждает важность этих сенсорных систем. Нейрофизиологические исследования обещают раскрыть механизмы обработки звездной информации в мозге мотыльков. При внутриклеточных электрофизиологических записях из визуальных нейронов трёх ключевых областей мозга — оптического лобного отдела, центрального комплекса и латеральной добавочной доли — учёные выявили, что отдельные нейроны в ответ на вращение изображения звездной карты проявляют избирательную активность, достигающую максимума при определённых направлениях оси ориентации. Особенно интересно, что большинство таких нейронов настраиваются на направление полёта мотылька на юг, независимо от сезона. Такая селективность может служить основанием для формирования сложной нейронной сети, отвечающей за вычисление и поддержание заданного курса.
Формирование звездного компаса требует интеграции сложной информации: изменения положения звезд с течением времени ночи и сезона, а также смешивания данных от магнитного компаса и локальных ориентира. Учитывая маленький размер и сравнительно простую нервную систему Богонгов, такой феномен представляется уникальным и завораживающим примером эволюционного приспособления. Обнаружение нейронов, способных специфично реагировать на угловое положение звёздного неба, проливает свет на возможные параллели с аналогичными нейронными схемами у птиц, которые также используют звездную навигацию для миграций. Звездный компас, по всей видимости, обеспечивает мотылькам средний уровень экологической устойчивости в процессе миграции. Даже при локальных магнитных аномалиях или слабом освещении ночного неба, при наличии хотя бы одного источника ориентирования, Богонг сохраняет способность двигаться в нужном направлении, что увеличивает шансы успешного достижения целью миграции и, соответственно, выживания популяции.
Использование звезд и магнитных полей — это лишь часть сложного набора навигационных инструментов, которыми располагают мигрирующие насекомые. Будущие исследования могут открыть дополнительные сенсорные механизмы, а также дать понимание того, как мотыльки калибруют или переключаются между этими системами, чтобы адаптироваться к изменяющимся условиям в полёте. Возможно, они задействуют также лунный свет или узкие тени и отражения на земной поверхности как вспомогательные ориентиры. Исследование миграций Богонгов также имеет большую экологическую и культурную ценность: мотыльки являются важной частью экосистемы горных районов Австралии, а их выпадение и перемещения влияют на питание хищников и состояние местного биоразнообразия. Сохраняя и углубляя знания о навигационном поведении этих насекомых, учёные могут способствовать разработке мер для их охраны, учитывая угрозы со стороны изменения климата и антропогенного воздействия.
Таким образом, открытие звездного компаса у Богонгов не только раскрывает ранее неизвестный аспект биологии ночных мотыльков, но и расширяет наше понимание сложных стратегий навигации у животных с маленьким мозгом. Это вдохновляет на дальнейшие поиски универсальных принципов ориентирования и миграции, объединяющих самых разных представителей животного мира.
