博贡飞蛾（Agrotis infusa）是一种澳大利亚特有的夜间迁徙昆虫，以其壮观且极具距离挑战性的迁徙行为著称。每到春季，亿万只年轻的博贡飞蛾会离开低海拔繁殖地，飞过长达上千公里的路径，前往位于澳大利亚东南部高山地区的几个特定冷凉洞穴内过夏。这些矿洞不仅为飞蛾们夏季的休眠（称为“ aestivation”）提供了理想的避暑场所，也成为它们独一无二的目的地。这段旅程对飞蛾自身而言，是一场前所未见的冒险，因为它们所飞往的洞穴位置从未被其个体亲自探索过，更无从建立经验地图。随着季节转换，秋季时同一批飞蛾又会逆向返回繁殖地，完成其生命的最后阶段。如此精确且长距离的双向迁徙，令人惊叹其导航系统的精妙和坚固。
博贡飞蛾的导航机制曾长期为学界之谜，直到近期科学家们发现飞蛾不仅依赖地球磁场，还巧妙地利用星空作为一种“星空罗盘”，实现了夜间的准确定向。通过科学实验，研究者们将飞蛾置于特殊的飞行模拟器中，模拟自然夜空场景，验证了它们如何根据星空和磁场信息进行迁徙飞行。对于所有依赖外部信号来导航的生物来说，使用星星作为指导方向的现象并不多见，更遑论昆虫这样体型微小的大量种群。博贡飞蛾的发现刷新了我们对昆虫认知与行为的认知边界，表明复杂且可靠的导航能力远非鸟类浏览明星河岸的专属权利。研究人员采用了独特的实验设计，包括真实自然环境中对飞蛾自由飞行方向的记录和在配备三轴亥姆霍兹线圈的无磁实验室内进行的控制实验。通过消除地磁场的影响，研究人员确认飞蛾依靠星空图案来维持季节性迁徙方向，春季时向南飞，秋季时反向北飞。
改变星空的视觉图像，例如旋转180度或随机置换星星位置，均使飞蛾失去定向能力，印证了它们对星座、银河带甚至亮星区域如船底座星云的依赖。此外，实验中也发现，在星空被云层遮挡的夜晚，飞蛾仍能借助地磁场精准导航，显示出两种互补的导航机制——视觉星空罗盘与磁场罗盘——的协同作用，保障其迁徙任务不受恶劣天气影响而中断。深入到飞蛾的神经结构，科学家采用了体内细胞电记录技术，捕捉飞蛾大脑视觉中枢中特定神经元对旋转星空图像的反应。结果显示，大脑内不同时期范围的视觉中间神经元对星空特定的旋转角度表现出高度敏感性，这些神经元在飞蛾头部方位朝向南方时达到最大放电频率，体现了高度专一的星空方向编码功能。这些神经元主要分布在复眼视觉处理中心、中央复合体及侧附体等昆虫大脑导航相关区域，涉及视觉信息整合、空间认知到行为指令传递的全过程。不同神经元呈现单峰激活、抑制或方向性双峰激活等多样响应模式，为飞蛾的空间感知和方向保持提供了生物学基础。
星空中的银河带结构及其最明亮的区域是飞蛾神经系统识别的关键标志，有助它们准确判别兽定位方位，避免因星星单点移动引发导航混乱。此外，飞蛾们似乎并非单纯依赖星光最亮部位简单趋光，而是利用银河带的复杂空间信息和全体星空的旋转中心，类似于鸟类利用极点旋转定位方向的方式，展现了高级别的时间补偿星空导航策略。由此，博贡飞蛾具备了昼间昆虫中极罕见的多模态导航体系，使其能够跨越数百甚至上千公里颠覆以往对昆虫空间认知能力的传统看法。对于生物导航研究者而言，博贡飞蛾的现象不仅揭示了一幅独特的生态画卷，也为理解跨物种导航策略的进化和神经机制提供了珍贵的模型。当前尚有多个待解之谜：飞蛾如何结合地理起点信息、夜晚时刻变化调整导航方向？昆虫大脑如何融合星空与磁场信息，生成行为符合季节和时间的迁徙指令？这些涉及空间编码、神经电路及行为驱动的研究，将推动整个神经生物学及动物行为学领域的深度发展。从生态保护角度出发，博贡飞蛾的迁徙行为体现了对特定栖息地生态系统和气候环境的高度依赖。
随着全球气温升高及人类活动扩展，它们的主要翘首以盼的避暑洞穴面临威胁，迁徙路线安全同样受影响。掌握飞蛾迁徙导航机制，有助于评估环境变化对其种群存续的潜在风险，为澳大利亚东南部的生物多样性保护提供关键科学支持。未来，随着更加精准的神经测量和分子工具普及，科学家或能精确解析飞蛾导航回路中的基因、信号分子及跨脑区通讯，为生物导航机制的合成生物学、机器人导航技术启迪灵感。博贡飞蛾不仅是自然界夜空下无声飞翔的神秘使者，更是生物导航和神经科学交汇处的璀璨明珠。它们用星光织就昆虫类动物学中最宏伟的篇章之一，激励着我们持续探索生命在黑暗中寻找光明的终极智慧。
