博贡飞蛾（Agrotis infusa）是澳大利亚特有的一种迁徙昆虫，其每年在春季和秋季分别进行长达千公里的南北往返迁徙，飞往澳大利亚东南部偏远的阿尔卑斯山脉高地中的几个特定洞穴进行夏眠，并在秋季归返繁殖地。这种迁徙行为吸引了动物导航领域科学家的极大关注，因其表现出的精准定向和适应能力令人惊叹。现代研究表明，博贡飞蛾利用夜晚星空的恒定位置作为其导航的“星辰指南针”，辅以地球磁场信息，形成了一个强大的多模态导航系统，确保其在漫长黑夜中准确飞向目标地点。博贡飞蛾的这一发现不仅填补了昆虫利用星空进行地理定向的知识空白，也推动了对动物大脑处理多样感官信息以完成复杂行为的理解。博贡飞蛾的迁徙之旅充满了挑战。成虫从未亲自到访过目标洞穴，这要求它们具备先天遗传的定向能力，以及对复杂环境信号的感知和整合能力。
众多候选导航线索包括月光极化模式、视野中的地形地标、地磁场以及恒星位置。科学家们通过创造自然星空投影和控制地磁场环境的高精度飞行模拟器，全面研究了博贡飞蛾在仅依靠星空及/或地磁场时的飞行定向行为。实验室条件下，研究人员利用特制无磁飞行模拟器，让博贡飞蛾悬浮于一个可360度转动的装置上，并投射精确模拟的南半球夜空星图。在屏幕显示自然星空的情况下，飞蛾不仅能顺利指向其季节预定的迁徙方向，而当星图以180度旋转时，飞蛾的飞行方向也随之反转，显示其对星空模式的高度识别和利用能力。然而，将星空中的星星随机重新排列后，飞蛾则表现为定向混乱，表明飞蛾并非单纯依赖光强或单颗星星，而是识别星空中的整体空间布局作为导航标记。此行为不仅创新地证明了昆虫在夜间迁徙中能使用星空作为地理定向参考，更是首次明确表明昆虫能够区分特定地理方向——即辨别相对于地理北的方位。
除星空线索外，博贡飞蛾还能利用地球的磁场实现导航。在夜空被厚厚云层遮蔽、无法看见星星或月亮时，飞蛾依然能保持高度的季节性迁徙方向，这一现象意味着磁场为其主要替代导航线索。实验通过在实验室中利用三轴亥姆霍兹线圈系统有效中和地磁场，研究人员证实了飞蛾在无磁场条件下，若依然看见正常星空，仍然能够按季节相应方向飞行，进一步证明了星空对导航的重要作用。多感官导航的整合使得博贡飞蛾能在复杂环境中保持稳定航向，无论是晴朗夜晚还是多云遮蔽，飞蛾均能灵活切换依赖星空或磁场，实现高效导航。对博贡飞蛾大脑中的神经机制研究，则为这一生物奇迹提供了硬件解析。研究人员利用细致的神经电生理技术，记录了来自视觉处理中心（视叶）、中央复合体（昆虫导航中枢）和侧副交联体（运动指令中心）等部位的视觉神经元活动。
在模拟旋转的星空刺激下，这些神经元展示出对星空方向的高度选择性响应，有些神经元在飞蛾头向南时发放最高频率的神经冲动，表现出对特定星空朝向的敏锐“调谐”。这些反应不仅对星星的运动方向敏感，有些神经元甚至对星空旋转方向表现不同的活动模式。通过染色追踪技术，科学家们发现这些响应星空的神经元呈多样形态，分布于视觉信号处理的不同环节，显示出复杂的神经网络用于星空信息的整合和迁移指令的形成。值得一提的是，博贡飞蛾对银河系带状光带也表现出特定响应，配合其实际观测能力，推测银河作为室南半球夜空中最亮的星空特征，被飞蛾用作稳定的、相对不变的导航参照。而飞蛾对单颗星星的依赖可能较小，整体星空图案的识别能力更为重要。博贡飞蛾的导航策略呈现出高度的时间和空间补偿机制。
星空每天随地球自转进行旋转，季节间星空布局亦有变化，飞蛾必须结合对具体时间和季节的生理预设，持续调整迁徙方向，确保航线与既定目标保持一致。类似鸟类的时间补偿星辰指南针机制，昆虫亦可能具备“时钟”机制以校正星空位置与方向关系。综合各种线索，博贡飞蛾展现了一套多重导航机制的灵活组合，保证其迁徙的精准和成功。此研究不仅证明了昆虫能够使用星空进行长距离精准定位，也揭示了复杂的神经机制与行为动态协同塑造了其迁徙智慧。博贡飞蛾的发现具有深远意义，它们是迄今为止除人类和某些鸟类外，唯一明确被发现利用星空辨认特定地理方向的无脊椎动物。此生物学奇迹启发了对动物导航进化的理解，表明复杂导航机制并非高级大脑的专利，昆虫也能在小脑结构中实现高效空间定位和方向控制。
未来研究将重点探索博贡飞蛾如何整合星空和地磁信息，如何在不同天空条件下权衡这两大导航线索，及其大脑导航神经网络的详细构造，并希望通过分子生物学和遗传学方法揭开其遗传迁徙方向的本源。此外，鉴于全球人类活动及气候变化对星空亮度和地磁场的潜在影响，理解这些微妙导航机制对飞蛾生存的影响，也具有重要的生态保护价值。澳大利亚的宝贵生物资产之一——博贡飞蛾，凭借其神秘的星辰导航，演绎了夜空下的生命奇迹。其依赖星空和磁场的双重指南针，不仅是昆虫界的自然奇观，更是科学探索动物迁徙与导航的重要窗口。随着技术的进步与研究的深入，博贡飞蛾传奇背后的更多秘密将逐步揭开，为人类理解自然界的复杂性与美丽提供宝贵启示。
