Международная команда ученых под руководством биологов из Лундского университета, Швеция показала, что австралийские бабочки-совки (богонги) способны ориентироваться по звездам. Работа опубликована в журнале Nature.
Австралийские бабочки ориентируются по звездам при перелетах на 1000 километров
Международная команда ученых под руководством биологов из Лундского университета, Швеция показала, что австралийские бабочки-совки (богонги) способны ориентироваться по звездам, преодолевая тысячи километров из родной пустыни к прохладным пещерам Австралийских альп. Главными ориентирами для бабочек служат Млечный Путь и яркие звезды.
Богонг. Dr. Ajay Narendra / Macquarie University
Птицы во время миграций часто ориентируются по Солнцу, звездам и магнитному полю Земли, используя внутренние «часы» для коррекции курса. Морские черепахи и рыбы чувствуют линии магнитного поля и химический состав воды, а некоторые млекопитающие запоминают ландшафтные ориентиры. Насекомые, такие как бабочки-монархи, используют положение Солнца и магнитное поле, а вот бабочки-богонги — еще и Млечный Путь. Для многих видов важна комбинация сигналов: зрительных, магнитных и обонятельных, что и позволяет им преодолевать огромные расстояния, ориентируясь с удивительной точностью.
Австралийская ночная бабочка — богонг (Agrotis infusa, из семейства совок) — совершает ежегодное путешествие протяженностью около 1000 километров, чтобы переждать летнюю жару в прохладных пещерах Австралийских Альп. Это одно из самых впечатляющих миграционных явлений среди насекомых: миллиарды бабочек, никогда прежде не бывавших в этих местах, собираются в тесных пещерах, где проводят лето в состоянии оцепенения, а осенью возвращаются обратно на места размножения, чтобы отложить яйца и погибнуть. Новое поколение, не имеющее ни родителей, ни проводников, вновь находит путь к тем же самым пещерам на следующий год.
Ученые долгое время не могли понять, как богонги ориентируются, преодолевая такие огромные расстояния. Ранее было известно, что они способны чувствовать магнитное поле Земли, но этого оказалось недостаточно для точной навигации.
По Млечному пути
a. Богонг. Масштабная линейка — 5 мм. b. Взрослые бабочки мигрируют из мест размножения в различных регионах юго-восточной Австралии в Австралийские Альпы весной (зеленые стрелки) в прохладные пещеры, и возвращаются в места размножения осенью (фиолетовые стрелки). Масштабная линейка — 500 км. c. Около 16 000 бабочек на 1 квадратный метр засыпают на стенах пещер в Австралийских Альпах на 4 месяца, прежде чем совершить обратную миграцию. Вставка: изображение бабочек крупным планом.
В новой работе ученые показали, что бабочки используют для ориентации звезды, в частности, полосу Млечного Пути. Это первое подобное открытие для беспозвоночных: ранее способность ориентироваться по звездам была надежно подтверждена только у птиц.
В ходе экспериментов ученые помещали диких богонгов в специальный «мини-планетарий» — устройство, в котором можно было проецировать изображение ночного неба и «отключать» магнитное поле. Магнитное поле Земли маскировалось искусственным магнитным шумом и воспользоваться магнитной навигацией бабочки не могли.
Но когда на «небе» появлялись реальные созвездия, бабочки выбирали стабильное направление, совпадающее с их миграционным маршрутом. Если звезды проецировались в случайном порядке, насекомые теряли ориентацию и начинали летать хаотично.
Альпийский пейзаж вблизи пещер.
Электрофизиологические исследования показали: в мозге богонгов есть нейроны, которые реагируют на определенные углы и элементы звездного неба, особенно на полосу Млечного Пути и самые яркие звезды.
Соавтор работы, профессор зоологии Лундского университета Эрик Уоррант, подчеркивает уникальность этого явления: «Это крошечный мозг, объемом примерно с десятую часть рисового зерна, и очень маленькая нервная система с крошечными глазами. Тем не менее, бабочка способна интерпретировать ночное небо и уверенно определять направление. Это поразительно — почти чудо».
Возможность сочетать зрительные и магнитные сигналы позволяет бабочкам преодолевать огромные расстояния даже в условиях облачности или магнитных помех. Исследователи надеются, что эти знания помогут защитить популяции богонгов и уникальную экосистему Австралийских Альп.