Миграция животных всегда восхищала ученых и обычных наблюдателей своей точностью и масштабностью. Среди множества видов, совершающих впечатляющие путешествия, особое место занимает австралийский богонгский мотылек, который обладает уникальной способностью ориентироваться в темном ночном пространстве с помощью звездного неба. Этот феномен не только интересен с точки зрения экологии и биологии, но и расширяет наши знания о сложных навигационных системах у насекомых. Богонгские мотыльки (Agrotis infusa) известны своей удивительной миграцией в сезон весны и осени. Каждую весну миллиардные стаи мотыльков отправляются в путешествие на расстояние до тысячи километров из низменных областей юго-восточной Австралии к прохладным пещерам в австралийских Альпах, где обитают в летний период.
Затем, осенью, те же самые особи совершают обратный путь, возвращаясь к местам размножения. Особенность этого поведения — точность, с которой мотыльки находят удаленные места, которые им никогда ранее не встречались. Долгое время ученые предполагали, что богонгские мотыльки используют магнитное поле Земли для ориентации во время ночных перелетов. Недавние исследования дополнили эту картину, доказав, что звезды играют ключевую роль в навигационном аппарате этих насекомых. С помощью специально созданных летательных симуляторов, где мотыльков фиксировали и отслеживали их направление полета, ученые смогли имитировать ночное звездное небо и проверить реакцию мотыльков под разными условиями.
Парадоксально, но мотыльки сохраняли заданное направление даже при отсутствии магнитного поля, ориентируясь преимущественно по звездному небу. Естественное звездное небо южного полушария, где проходят миграционные маршруты богонгских мотыльков, богато различными ориентирами: яркими звездами, созвездиями и полосой Млечного Пути. Для мотыльков особенно важна способность различать географические направления — например, юг и север, что позволяет им строго следовать заданному курсу. Появление созвездий и ярких участков ночного неба меняется с течением ночи из-за вращения Земли, а также варьируется в зависимости от времени года. Тем не менее мотыльки именно таким образом и ориентируются: они либо используют центральные точки вращения звездного неба, либо обладают способностью корректировать свое направление с учетом временных изменений положения звезд.
Интересным аспектом является то, что мотыльки не теряют способность ориентироваться даже в ночи с отсутствующей луной, когда освещенность звездного неба минимальна. В таких ситуациях они переключаются на магнитное поле Земли как на дополнительный компас. Наличие двух систем ориентации — магнитной и звездной — обеспечивает надежность навигации и позволяет мотылькам преодолевать большие расстояния в условиях изменчивой окружающей среды. На нейронном уровне исследования мозговой активности богонгских мотыльков показали, что в их центральной нервной системе существуют специализированные визуальные нейроны, которые реагируют на вращение звездного неба и настроены на определенное направление. Эти нейроны расположены в областях мозга, ответственных за обработку визуальной информации и навигацию: оптическом лобе, центральном комплексе и латеральных акссессорных долях.
Уникально то, что такая нейронная активность связана с конкретным направлением — наиболее активные реакции связаны с направлением на юг, что соответствует их сезонной миграционной траектории. Ученым удалось даже идентифицировать нейроны, которые реагируют именно на структуру Млечного Пути, включая его яркие участки и характерную форму. Эти нейросети способны не просто воспринимать свет, но и интерпретировать сложные ориентиры ночного неба, что свидетельствует о высокой степени развития сенсорной системы у мотыльков, несмотря на их сравнительно небольшой мозг и окружающую среду ночного полета. Результаты этих исследований расширяют представления о навигационных способностях насекомых и ставят богонгского мотылька в ряды немногих животных, способных использовать звезды для определения четких географических направлений при длительной миграции. До этого аналогичной способностью обладали в основном птицы и, в известной степени, некоторые млекопитающие и насекомые, ограниченные ориентацией на мелких расстояниях.
Несмотря на прогресс, в науке остаются открытыми вопросы о точных механизмах, которыми руководствуются мотыльки в вычислении требуемого направления с учетом времени, географического положения и сезона. Также пока неизвестно, насколько у мотыльков есть способность временной компенсации для калибровки звездного компаса в зависимости от вращения Земли. Будущие исследования должны уделить внимание взаимодействию магнитного и звездного компасов и их интеграции на нейронном уровне. Практическое значение таких открытий трудно переоценить. Изучение навигационных механизмов насекомых помогает лучше понять эволюцию сложных ориентировочных систем в живой природе, а также может вдохновить разработку новых технологий в области робототехники и автономной навигации.
Кроме того, наблюдение за богонгскими мотыльками подчеркивает важность сохранения их естественных миграционных маршрутов и среды обитания — любые нарушения могут повлиять на выживание этого уникального вида. Таким образом, богонгские мотыльки представляют собой удивительный пример того, как даже мелкие представители фауны способны решать сложные задачи ориентирования и миграции с использованием звездного неба и магнитного поля Земли. Их способность плавно сочетать эти компасы обеспечивает стабильное следование по маршрутам в ночное время, что вносит существенный вклад в биоразнообразие и богатство природных миграционных феноменов Австралии и всего мира.
