博贡飞蛾（学名Agrotis infusa）是一种澳大利亚特有的夜行性昆虫，它们因每年春季和秋季进行长距离迁徙而闻名，这一迁徙行为对于科学界而言充满了神秘色彩。这些飞蛾从东南澳大利亚的繁殖场地出发，向南跋涉近一千公里，目标是位于澳大利亚阿尔卑斯山脉的几个特定洞穴，在夏季进行夏眠（ aestivation）。随后在秋季，它们再原路返回繁殖场地完成生命周期。令人难以置信的是，这些迁徙个体从未亲自去过目的地，依靠何种机制寻找正确方向，长期以来一直是科学疑问。近日，权威研究团队通过一系列创新实验揭示了博贡飞蛾借助星空作为导航工具的机制，证明它们具备利用天文视觉线索进行精确地理方向辨识的能力。迁徙从生物学角度看是复杂的行为，带有极高的生存压力。
阳光、月光、磁场乃至地形等多种信息集合形成导航系统，为动物提供方向感。对于博贡飞蛾而言，夜间迁徙增加了依赖视觉导航的难度，因夜空光线微弱且动态变化显著。然而，研究发现在无月光的清朗夜晚，博贡飞蛾能够凭借星辰及银河的位置保持稳定飞行方向，即使这些星体在天空中随时间不断移动。实验中，科学家们捕捉到处于迁徙状态的飞蛾，将其固定于特殊飞行模拟器内，模拟自然夜空环境。研究人员更通过巧妙设计，将磁场干扰降至最低，使飞蛾无法凭借磁感应导航，仅能依赖视觉星空信息。结果显示，无论春季需向南飞行还是秋季需向北返回，飞蛾们都能根据星空指示准确选择适合当季的迁徙航向。
当模拟夜空的星图被旋转180度时，飞蛾相应调整飞行方向，进一步印证其对天空方位的敏感性。反之，当星空的星星被随机打乱，不再呈现自然排列，飞蛾的定向能力迅速退化，呈现无序状态。这表明它们依托星座、银河带等结构化恒星排列实现导航，而非单纯依赖星光强度或漫无目的的光点。更为重要的是，飞蛾在无法看到星星和月亮的阴云遮盖夜晚，依然能够保持迁徙方向，充分说明它们还拥有灵敏的地磁感应能力，能与视觉星空导航形成互补。大自然赋予了博贡飞蛾两套强大的导航系统，确保迁徙即使在恶劣环境下也能顺利完成。除行为学观察，神经生物学研究也采用了植入电极记录的方法，探测飞蛾脑内视觉神经元对星空旋转的反应。
这些视觉中间神经元分布于多个脑区，包括负责初级视觉处理的视叶、导航中心的中央复合体，以及与转向控制相关的侧交叉叶。它们展示出对夜空特定旋转角度的选择性激活，且响应曲线表现出多样性，有些对旋转方向敏感，有些呈单峰或双峰激活模式。分析发现多数神经元在飞蛾向南飞行时呈现最大反应，反映南向为迁徙主要方向。细胞标记与显微成像进一步揭示这些神经元结构及其在大脑中的连通方式，表明视觉信息经过处理转化为导航指令，并传递给运动控制系统。项目团队构建了一个完全非磁性的实验环境和室外模拟器，使得行为测试和电生理记录均在自然条件和高度可控环境中得以实现。这种前所未有的综合实验设计排除了诸多干扰因素，确保了实验结果的客观准确。
博贡飞蛾在澳大利亚高原的迁徙不仅是生态奇观，更是一堂生物导航的生动课程。星空作为导航基准最为稳定可靠，其排列随季节变化，飞蛾能够及时适应调整方向，体现卓越的时空识别能力，或类似于时间补偿的星座罗盘。与此同时，地球磁场作为导航备份，提供全天候支持。类似的复合导航策略在迁徙鸟类及其他动物中均有体现，表明进化赋予不同物种多重感官整合能力，以应对复杂环境。博贡飞蛾的研究揭示昆虫世界中迄今罕见的星空导航证据，突破了过去关于无脊椎动物夜间导航机制的认知瓶颈。这不仅为理解动物迁徙行为带来突破，也为开发仿生导航系统及机器人导航算法提供了自然范本和启发。
未来研究可深入探讨昆虫如何感知微弱的恒星光线，识别星座特征，以及神经环路如何整合视觉与磁感信号，形成统一的导航决策。此外，飞蛾迁徙的空间生态学意义、如何应对环境变化和人为光污染等问题也亟待探究。随着气候变化和环境压力日益加剧，保护博贡飞蛾以及其迁徙栖息地对维护生态平衡和生物多样性意义重大。总体而言，博贡飞蛾以其恒星导航的神奇能力，展示了大自然的巧夺天工，也启示科学家探索生物导航机制的更深层秘密。人类文明自古以来仰望星空寻找方向，而这些微小飞蛾亦懂得星辰指引，跨越千山万水，续写生命的旅程。
