博贡飞蛾（Agrotis infusa）是澳大利亚特有的一种大型迁徙昆虫，以其惊人的长距离定向迁徙行为闻名。每年春季，数以亿计的博贡飞蛾从澳大利亚东南部的繁殖地出发，向着从未亲自访问过的高山地区——澳大利亚阿尔卑斯山脉的几个特定凉爽山洞飞行，距离可达一千公里。这一现象本身已是自然界的奇迹，更令人惊异的是，它们凭借星空中的星辰和地球磁场实现精准导航。近来的科学研究阐明了博贡飞蛾使用“星空指南针”完成夜间迁徙的机制，揭示出昆虫利用天文和地磁线索进行长距离迁徙的精妙智慧。博贡飞蛾的迁徙行为受到季节变化的影响，春天向南迁入高山地区休眠，夏季结束后秋天再返回繁殖地完成繁育，然后死亡，形成一套循环的生命周期。科学家们曾确定博贡飞蛾在迁徙过程中感知地球的磁场，这是其导航的重要辅助，但尚未明确它们是否直接依赖视觉天文线索。
研究人员通过设计飞行模拟器和神经电生理实验，捕捉了大量迁徙飞蛾数据，并在完全无地磁场干扰的实验环境中观察飞蛾对星空的反应。实验中，飞蛾被固定在允许自由转向的模拟飞行场中，上方呈现出真实的或改变过的星空图像。结果显示，博贡飞蛾能够利用星空的空间分布辨别特定地理方向，实现其季节性迁徙的定位。不仅如此，当试验者将星空图景旋转180度，飞蛾随即调整飞行方向，相当于“翻转”了其导航指向；而当星空内的星星位置被随机打乱时，飞蛾表现出明显的方向迷失，难以保持迁徙方向。这些发现证明博贡飞蛾拥有一个依赖星辰排列的“星空指南针”，这在无脊椎动物中尚属首次被证明的现象。更令人称奇的是，即便在无星、无月的浓密云层遮盖下，飞蛾依然表现出良好的定向能力，这进一步体现了它们辅以地球磁场进行导航的能力。
两种导航机制互补存在，使飞蛾能够在不同环境条件下保持稳定而精确的迁徙路线。深入实验中，科学家对博贡飞蛾的大脑进行细致的神经活动记录，发现视觉中继神经元在模拟星空旋转中表现出特异性兴奋或抑制。神经元的活动频率受到星空图像旋转角度的调制，尤其在飞蛾面向南方的特定方向神经激活达到峰值。这些神经元分布于视叶、中央复合体和侧边联合区，形成了复杂的神经网络，承担空间定向信息的处理与转换，在导航决策中具有核心作用。特别是中央复合体，被认为是昆虫导航指令的集成中心和大脑中的“导航中枢”，其获得星空相关信息后，可能将方向信号转换为具体的飞行转向指令，指导飞蛾完成数百至上千公里的飞行。值得指出的是，这些星空感知神经元对星空的空间结构而非简单光强变化敏感，体现了博贡飞蛾复杂的视觉处理能力。
星空中的亮带如银河，以及明亮的星团如船底座星云对神经元激活具有重要作用，暗示飞蛾可能利用这些天体亮斑结合记忆形成内部的星图，为迁徙提供稳定的地理方向标。博贡飞蛾的迁徙导航系统体现了自然界因环境挑战和生态需求所形成的高度适应性。依靠恒定且可预测的天文线索，飞蛾将复杂的夜空转译为可靠的方向信息，辅以多感官输入如地磁场，构成防护性冗余系统。这样的导航策略不仅帮助博贡飞蛾避暑和完成生命周期，也为科学家探索动物迁徙的导航机制提供了宝贵模型。未来的研究将重点关注博贡飞蛾如何整合星空与磁场信息，如何在迁徙中调整内部的时间与地理参照，以及神经环路的更详细功能描述。此外，基于博贡飞蛾复杂视觉导航的启示，人工智能和无人机导航系统有望汲取设计灵感，实现全天候、高鲁棒性的自主定位和方位判定。
博贡飞蛾的星空导航挑战了人们对昆虫认知和空间感知的传统认识，展现了生物进化如何创造出高度复杂的行为解决方案。它们通过自身因子遗传的“迁徙地图”和“星空指南针”，精确判定从未到达过的目标位置，令人赞叹自然的智慧和生命的奇妙。博贡飞蛾的发现不仅深化了我们对动物迁徙导航的理解，也提醒人类珍视和保护生态系统中这样脆弱且独特的物种与其生态环境，因为它们的命运紧紧系于星空与大地的和谐共存。
