Для жителей Южной Австралии мотылёк богонг — знакомый друг. Каждую весну около 4 миллионов мотыльков богонг мигрируют, преодолевая иногда более 1000 километров, из южного Квинсленда в высокогорные районы хребта, разделяющего штаты. Их трудно заметить — крылья у них коричневые и серые, для маскировки, но иногда они могут залетать в дома, привлечённые светом, во время своего ежегодного путешествия на юг.
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, впервые в мире показало, как эти скромные беспозвоночные совершают столь дальние путешествия — сочетая навигацию по звёздам с использованием магнитного поля Земли, чтобы точно определить конкретное место, где они никогда раньше не были.
«До сих пор мы знали, что некоторые птицы и даже люди могут использовать звёзды для навигации на большие расстояния, но это первый случай, когда это было доказано для насекомых», — говорит профессор зоологии Лундского университета Эрик Уоррент.
«Мотыльки богонг невероятно точны. Они используют звёзды как компас, чтобы ориентироваться на огромные расстояния, корректируя свой курс в зависимости от сезона и времени суток».
Используя сложные лётные симуляторы и запись активности мозга в контролируемой среде с нейтральным магнитным полем, исследователи проверили, как мотыльки ориентируются при различных условиях неба.
Когда мотылькам показывали естественное звёздное небо без магнитного поля, они всё равно летели точно в правильном сезонном направлении — на юг весной, на север осенью. Поворот неба на 180 градусов менял направление полёта мотыльков. Когда звёзды были перемешаны или скрыты, мотыльки теряли ориентацию.
«Это доказывает, что они не просто летят на самый яркий свет и не следуют простому визуальному сигналу», — говорит Уоррент. «Они считывают определённые закономерности в ночном небе, чтобы определить географическое направление, как это делают перелётные птицы».
Интересно, что, когда звёзды были скрыты облаками, мотыльки сохраняли направление, используя только магнитное поле Земли, что обеспечивало надёжную навигацию даже в неблагоприятных условиях для полёта.
Более того, исследователи обнаружили в мозге мотыльков специализированные нейроны, которые реагируют на ориентацию по звёздам. Эти клетки, расположенные в областях, отвечающих за навигацию и управление полётом, наиболее активно реагировали, когда мотыльки летели на юг.
«Такая направленность показывает, что мозг мотылька богонг удивительно сложным образом кодирует небесную информацию», — говорит Уоррент. «Это замечательный пример сложных навигационных способностей, уместившихся в крошечном мозге насекомого».
Исследователи говорят, что открытие может помочь в разработке технологий для робототехники, навигации дронов и даже в разработке стратегий сохранения видов, которым угрожает потеря среды обитания или изменение климата.
«Это не просто о мотыльке — это о том, как животные считывают мир вокруг себя», — говорит Уоррент. «Ночное небо вело человеческих исследователей на протяжении тысячелетий. Теперь мы знаем, что оно ведёт и мотыльков».