仰望星空的旅人澳洲「博岡蛾」可靠星辰導航 遷徙千里

研究人員建造了一個飛行模擬器,並投影夜空的影像。藉此發現博岡蛾可以靠地磁、星空的導航準確遷徙。圖片來源/Ajay Narendra

記者 吳昱賢/綜合報導

澳洲東南部春季夜空中,數以十億計的博岡蛾(Bogong Moth,學名:Agrotis infusa)振翅飛行,展開長達千公里的遷徙之旅。最新發表於《自然》(Nature)的研究發現,這些只有一公分長的小型昆蟲,竟能依靠星空與地磁場的雙重「羅盤」精準導航,成為全球首例被證實運用星辰導航的無脊椎動物。

過去已有研究指出,候鳥能藉由星辰辨位,人類航海者更是依靠星象跨越大洋。然而,昆蟲是否也能以星空為指南針,長期以來缺乏確切證據。來自瑞典隆德大學(Lund University)、澳洲國立大學(ANU)、南澳大學(UniSA)與英國法蘭西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)等跨國團隊,歷時15年終於破解謎團。

研究主持人、隆德大學動物學教授華倫特(Eric Warrant)指出:「牠們的父母早已在三個月前死亡,沒有人教導路線,卻能飛到從未去過的阿爾卑斯山洞穴,這種能力令人驚嘆。」

科學家在雪山區(Snowy Mountains)搭建一座直徑50公分的「飛行模擬器」,內壁覆以黑色絨布,頭頂投射夜空影像,宛如微型天文館。被捕捉的博岡蛾以細線固定於中心,仍能拍翅並調整方向。

為排除地磁影響,研究團隊利用「亥姆霍茲線圈」(Helmholtz coil)消除磁場,僅保留星空線索。當星空被旋轉180度時,蛾群隨即調整方向,依季節飛向應有的南方或北方;但當星空被打亂、移除銀河與星座時,牠們瞬間失去定向能力,四散亂飛。在另一項實驗中,研究人員更將微電極植入蛾腦,發現專門負責導航與操控的腦區,會隨星空角度變化而活化,尤其當面向南方時反應最強。

這項成果證明,博岡蛾不僅仰賴銀河與星座辨位,當天際被雲層遮蔽時,還能切換為地磁感應,形成「雙重保險」。共同作者查爾(Javaan Chahl)教授表示,這種複合式導航或許能啟發新一代機器人與無人機的感測技術。

華倫特補充指出,博岡蛾眼睛瞳孔極小,僅能捕捉少數最亮的恆星,可能特別依賴銀河帶作為指引。此外,在接近目的地時,牠們會利用嗅覺辨識洞穴逸散的氣味分子,「那氣味有點像腐肉,成為最後的『氣味燈塔』。」

博岡蛾分布於澳洲南部與塔斯馬尼亞,幼蟲稱作「黑切根蟲」(Black Cutworms),常危害農作物。成年蛾體長約5公分,每年春季自昆士蘭南部至南澳洲的內陸草原出發,飛行至高山洞穴避暑,進入夏眠狀態,翌年秋季再返回繁殖地完成一生。

對澳洲原住民族群而言,博岡蛾更具有文化意涵。傳統上,人們會將其烘烤後製成富含蛋白質的「蛾肉」,據說帶有堅果香味。遷徙時的巨大蛾群,甚至曾在雪梨、坎培拉等城市密集出沒,如同烏雲壓境,造成運動場與建築設備癱瘓。

然而,這些「仰望星辰的旅人」正面臨生存危機。自2021年起,博岡蛾已被列入國際自然保護聯盟(IUCN)列為瀕危物種(EN)。乾旱、森林大火與農藥使用,導致牠們的數量驟減。研究共同作者安德烈亞·艾登(Andrea Adden)博士指出:「2020年的大火與氣候變遷,讓族群數量急遽下滑。」

專家警告,光害亦是威脅之一。夜行昆蟲常被城市燈光吸引而迷失方向,失去遷徙能力。西雪梨大學(Western Sydney University)副教授凱特·安伯斯(Kate Umbers)強調:「這篇論文提供了大量證據,證明博岡蛾不是隨風漂流,而是有目的性的飛行。我們應感受自然的奇妙之處,並意識到保護這些小生命的重要性。」

北卡羅來納大學生物學教授洛曼(Ken Lohmann)未參與研究,但對成果給予高度評價:「牠們在極小的腦容量下,卻能維持長距離方向,這凸顯了大自然的絕妙設計。」

研究團隊也希望藉由發現博岡蛾的「星辰指南針」,促使社會關注光害、綠色廊道等議題。華倫特指出:「夜空引導了人類探險家數千年,現在我們知道,它同樣引領著小小的蛾群。因此我們更應該守護這片星空、守護大自然。」

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