博贡蛾（学名Agrotis infusa）是澳大利亚境内一种独特且具有传奇色彩的迁徙性昆虫。它们每年春季和秋季执行高达1000公里的长距离迁徙，从分布广泛的繁殖地飞往澳大利亚阿尔卑斯山区特定的高山洞穴，进行夏季的 aestivation（昆虫类的休眠类似于冬眠）。秋季时，同一批个体再逆向飞回繁殖地完成生命周期。这种迁徙行为的复杂性和准确性，使博贡蛾成为研究动物导航能力的理想生物模型。长期以来，科学家们猜测博贡蛾或许利用环境中的多种线索进行指向性飞行，但具体的导航机制直到近期才有重大突破。最新研究显示，博贡蛾能够利用星空作为罗盘，明确辨识来自天空中特定地理方向的信息，结合地球磁场，完成夜间的长距离迁徙。
这一发现打破了之前认为无脊椎动物不具备如此复杂天体导航能力的常规认知，同时为生物导航领域打开了全新视窗。 博贡蛾的迁徙奇迹首先得益于其对星空的敏锐感知能力。这些昆虫在夜晚的星空下能够辨认宇宙中相对恒定的恒星和星座。星星的位置因地球自转而每晚变化，而季节的推移也导致夜空的星体分布不同，这都为昆虫的导航造成挑战。然而，博贡蛾表现出对这种变化的适应性，不论是在星空初现的早晚，还是星星位置发生明显移动后，都依然能够保持精准且稳定的迁徙方向。研究人员在澳大利亚阿达米纳比（Adaminaby）地区进行野外和实验室飞行模拟试验，将捕获的博贡蛾置于装有透明紫外透光材质的圆柱形飞行模拟器中，在自然无月的夜空及无磁场环境下观察其飞行取向。
实验结果证实，在完全屏蔽地磁信号的条件下，博贡蛾依靠星空图案稳定朝向季节性迁徙方向飞行。 当研究团队人为地将夜空星图旋转180度时，博贡蛾也相应改变飞行方向，精确地与旋转角度相匹配，表明它们基于整体星空分布而非单纯某一两颗亮星进行导航。当星星位置被随机打乱，使星空不保留地理方向信息，博贡蛾的定向能力立即丧失。这些行为证据明确表明博贡蛾拥有一个功能性 Stellar Compass（恒星罗盘），利用星空复杂的光点模式辨识特定地理方向，帮助它们完成数百公里甚至上千公里的夜间旅程。 除了星空导航外，研究还揭示博贡蛾配备另外一套重要的导航工具——地磁场感知系统。在阴云覆盖、星星和月亮均不可见的恶劣天气下，博贡蛾依旧能维持正确且固定的迁徙方向，这与它们对地球磁场的感受及利用密切相关。
由此，博贡蛾的导航被认为是依赖于两大神经系统：一个以视觉为基础的恒星罗盘和一个磁感应罗盘。这两个系统互为补充，在不同环境条件下保障导航的持续有效。 行为学研究之外，科学家们针对博贡蛾大脑内部进行了细致的电生理探索，揭示其神经编码机制。通过微电极细胞内记录技术，发现位于视叶、中央复合体（central complex）及侧辅助叶（lateral accessory lobes）等脑区的多种视觉神经元在夜空旋转刺激下展现出高度特异的放电模式。这些神经元能够对星空旋转的不同角度产生响应峰值，表明它们成功对恒星分布形成准确的方向编码。其中不乏对星空特定局部形态（如银河带的宽条状结构和亮斑区域）敏感的神经元，这与博贡蛾观测星空的行为表现高度契合。
值得关注的是，大部分神经元在个体朝向大致南方时达到最高兴奋水平，暗示南向定义在神经网络中的重要性，有助于维持迁徙目标的稳定。 中央复合体作为昆虫导航和空间方位的核心脑区，显示出对星空信息整合的功能，与各种昆虫导航研究中复合体在编码头方向和航向意图相关的发现相呼应。尽管实验中记录到的神经反应存在一定的多样性，包括兴奋型、抑制型和运动方向选择性神经元，但整体呈现出稳定和可靠的恒星方向编码。这些神经数据为博贡蛾将自然恒星图谱转化为具体行为指令，找到方向和目标迁徙线路提供了神经基础。 博贡蛾能否胜任如此复杂的天体导航任务，关键在于其视觉体系对微弱星光的感知能力及神经处理效率。虽然它们的复眼远小于鸟类或人类，但博贡蛾拥有极佳的低光视觉适应性，其视觉感受器对紫外光和其他星光频段高度敏感。
此外，天文恒星的分布稳定性及如南天星空中特别亮丽的银河带，为博贡蛾辨识夜空方位提供了可靠线索。研究表明，银河带的形状和亮区位置能为昆虫提供面向南方的固定位置信息，从而帮助它们确定在星空快速运动变化时的真正方向，而非简单朝向最亮星点。 研究者还提出博贡蛾可能具备时间补偿机制，类似于日间迁徙的帝王蝶，通过内部生理时钟补偿星空旋转所带来的方向变化，确保迁徙飞行保持直线性。此类机制在候鸟等其他迁徙动物中已被证实。未来的研究将聚焦于揭示博贡蛾如何整合时间感受与视觉信息，实现精确导航。 博贡蛾所依赖的复合导航系统对其生存至关重要，越过平原、河流、山脉等多变地形，到达并定位到特定的夏季避暑洞穴。
这些洞穴环境稳定凉爽，为博贡蛾提供理想的 aestivation 栖息地。避暑结束后，这些熟悉环境的个体再返回起始繁殖地，完成繁殖，保障了物种的世代延续。博贡蛾高效的导航机制也使其成为生态系统中的关键物种，其季节性大量涌现为掠食者提供丰富食物资源。 博贡蛾利用星空和地磁导航的发现，不仅拓宽了我们对无脊椎动物复杂行为的认知，也激发了仿生导航技术的设计灵感。在现代导航系统依赖卫星和电子信号的背景下，理解自然界已有的高效生物导航模式具有重要科技和应用价值。未来，研究或将指导我们设计无需 GPS 信号即可实现长距离精准定位的自主系统，应用于无人机、机器人等领域。
此外，博贡蛾导航机制的研究还促进了对生物磁感应和视觉神经环路的深入探讨。如今科学已了解磁感应蛋白及视觉的神经外围路径，但如何在大脑中整合来自视觉与磁场的双重信息，并如何处理环境变化动态调整航向，依然是待解难题。 博贡蛾选择性地使用恒星参考点和地磁信息作为导航复合系统，体现了大自然生物进化的精妙。它们可以在星空清晰时优先利用视觉罗盘，天空遮蔽时则依赖地磁场，双重保障有效迁徙。值得关注的是，这种机制也为其他夜行或远距离迁徙昆虫乃至更大体型动物的导航研究奠定极佳范式。 总的来说，博贡蛾依赖星空罗盘和地磁罗盘完成其壮观而精准的长距离夜间迁徙，突破了以往对昆虫导航能力的理解极限。
其视觉神经元对旋转星空的特异响应进一步阐明了大脑如何将环境复杂信号转化为行为驱动。这一发现为动物导航领域带来革命性进展，期待未来更多研究解密天体导航的细致神经机制及其生态意义，也为人工导航技术的发展提供珍贵启示。将博贡蛾的自然利用星空导航奥秘传递给公众和科学界，有助于保护这一独特物种及其生态环境，彰显生命复杂适应能力的伟大奇迹。
