博贡飞蛾，学名Agrotis infusa，是澳大利亚特有的一种夜行性昆虫，以其令人惊叹的长途迁徙行为闻名。每年春季，亿万只博贡飞蛾从东南澳大利亚的低地和广大平原出发，飞越高达一千公里的距离，前往澳大利亚阿尔卑斯山脉中的限定数个凉爽洞穴夏眠，这片远方的目的地，翔实而言，是它们的祖先从未亲自涉足的地点。秋季，这些飞蛾同一批个体再次背井离乡，返回出生地进行繁殖和结束生命。如此奇特且精确的迁徙行为长期以来令生物学家们着迷。最近，科学家们终于揭示了博贡飞蛾借助夜空星辰，创造出一种功能强大的“星辰罗盘”，以引导其季节性迁徙的神秘天赋。夜间迁徙对昆虫来说充满挑战。
黑暗中光线极弱，视觉信息受限，且天空的星辰位置随地球旋转不断变换。博贡飞蛾如何准确判定方向？研究使用高端飞行模拟器，将飞蛾置于极接近自然环境的条件中，包括真实夜空以及去除地磁信息后的实验，发现飞蛾利用星空形成的视觉方位信息保持正确且季节性相反的迁徙方向。即使在无月无星的阴天，博贡飞蛾依然依靠地球磁场进行导航，显示它们拥有多重导航机制互为备份。显著的是，当研究者在实验中将夜空星图旋转180度时，飞蛾飞行方向随之改变，进一步证实它们确实以恒定的星空方位作为航向基准。此外，随机打乱星点位置的星图无法引导飞蛾做出有序的方向选择，表明飞蛾不是简单依赖光点亮度或随机刺激，而是识别星空中具体图案用于定向。生理学研究则进一步揭示了飞蛾中枢神经系统中一类特殊的视觉神经元对星空方向变化有响应，这些神经元分布在视觉处理区、中央复合体及与运动控制相关的脑区。
这些神经元表现出对特定星空方位的高度敏感，其中大部分在飞蛾面朝南方时活动最强。这种神经编码为飞蛾以季节性转换的方向航行提供了基础。值得一提的是，飞蛾的大脑区域与其他昆虫导航中枢类似，这让研究人员推测飞蛾可能也拥有类似于鸟类和蝴蝶的多模式导航整合系统。星辰罗盘不仅仅是单一星星的辨识，更可能是识别整个星空结构，例如明亮的银河带和特定星座位置。银河系带在南半球夜空极为显著，明亮区域稳定且可预测，其旋转变化可为飞蛾提供持续稳定的参考。实验中对银河星云亮区和条纹形人工光源的刺激同样导致神经元反应，印证银河在导航中的关键作用。
博贡飞蛾对导航信号的多重依赖性令人印象深刻。天空晴朗时，它们优先使用星辰罗盘；而在云层覆盖、星辰不可见时，则转而依靠地磁信息。此外，昆虫对月光偏振光模式的感知也被认为是潜在辅助导航信号，但对于博贡飞蛾而言月光偏振似乎不是必需条件，因为它们在新月期间仍能准确迁徙。博贡飞蛾的导航机理研究不仅深化了我们对动物迁徙行为的认识，也为生物导航理论提供了范例。和以往更多关注鸟类和哺乳动物的研究不同，发现无脊椎动物同样具备识别星空并据此准确定向的能力，极大拓展了导航学领域的视野。未来，研究人员还将进一步探究飞蛾如何整合时间信息，补偿星空因地球自转引起的变化，以及与地磁感应如何协同作用。
此外，飞蛾起飞地理位置、个体记忆与遗传导航信息的相互作用也是重要研究方向。博贡飞蛾通过星空和地磁的综合利用实现千公里级别的精确迁徙，展示了进化赋予生物的卓越导航智慧。这种多信号、多层次的导航体系保障了飞蛾能够应对复杂多变的环境因素，完成其生态生命周期中极其重要的迁徙任务。随着全球环境变化对迁徙物种带来的挑战，理解这类自然导航机制尤显意义，不仅有助于保护迁徙昆虫，也激发对未来无人航行器等技术模拟生物导航的应用灵感。博贡飞蛾的星辰导航故事，是大自然赋予生命的美妙馈赠，呼唤我们更深入地探索和尊重这个星球上各类生命体之间的微妙联系和智慧。
