Однажды весенним вечером на юго-востоке Австралии можно стать свидетелем одной из самых масштабных миграций насекомых в мире — миллиарды коричневых мотыльков-богонгов (Agrotis infusa) устремляются в небо.

Каждый год весной эти мотыльки преодолевают около 1000 километров на север, к Австралийским Альпам, где скрываются в прохладных пещерах, спасаясь от жары. Осенью они возвращаются обратно на места размножения. Хотя миграция насекомых — не редкость, учёных давно интересовало: как мотылёк находит путь туда, где никогда не был?

Исследователи полагают, что нашли ответ: богонги ориентируются по звёздам. Это делает их первыми известными насекомыми, способными к дальним перелётам с помощью звёздной навигации.

Звёзды как компас

Навигация по звёздам имеет долгую историю — от древних полинезийцев до перелётных птиц. Учитывая, что звёзды доминируют в ночном небе, неудивительно, что и насекомые могут использовать их для ориентации.

«Из предыдущих исследований мы знали, что мотыльки способны ориентироваться по геомагнитному полю, но только в сочетании с визуальными ориентирами. Мы задумались: что это за ориентиры?» — объясняет Андреа Адден, исследователь из Института Фрэнсиса Крика (Великобритания).

«Если вы окажетесь в австралийском буше ночью, то заметите, что самый очевидный ориентир — Млечный Путь. Он всегда виден в той или иной степени, независимо от времени года», — говорит Адден. «Мы знаем, что дневные мигрирующие насекомые используют солнце, поэтому проверить звёздное небо казалось логичным шагом».

Экспедиция в пещеры

Чтобы проверить свою гипотезу, учёные отправились в холодные пещеры, где мотыльки отдыхали во время миграции. Задача оказалась не из лёгких.

Эрик Варрант, руководитель проекта из Лундского университета (Швеция), признаётся: «Однажды меня спросили, почему я всегда отправляю молодых коллег в пещеры, а сам остаюсь снаружи. Пришлось признаться, что я страдаю клаустрофобией».

Несмотря на это, его коллега Дэвид Дрейер устроил дружеское соревнование: кто первым поймает мотылька в новом сезоне. Соперничество длилось более десяти лет.

«Я выиграл 19 сезонов подряд, — шутит Дрейер. — И только сейчас об этом стало известно. Наконец-то справедливость восторжествовала».

Искусственное небо и мозг мотылька

Пойманных мотыльков поместили в симулятор полёта, напоминающий планетарий. Устройство проецировало различные звёздные карты, а магнитное поле Земли было заблокировано, чтобы мотыльки полагались только на зрение.

Крошечные датчики, прикреплённые к их мозгу (размером с рисовое зерно), фиксировали активность нейронов.

«Изучение навигации мотыльков раскрывает новые механизмы работы их мозга, — отмечает Адден. — Хотя мозг человека и насекомых сильно различается, вычислительные принципы могут быть схожи. Возможно, однажды это поможет нам лучше понять и наш собственный мозг».

Заключение в поле

Во время исследований в Австралии началась пандемия COVID-19, и учёные оказались заблокированы на полевой станции.

«Мы с коллегой провели там около месяца, — вспоминает Адден. — Но это было даже интересно: мы анализировали данные, наблюдали за дикой природой и учились шить».

В свободное время она занималась астрофотографией, снимая то самое небо, по которому ориентируются мотыльки.

Результаты: звёздный компас

Анализ данных подтвердил: богонги действительно используют звёзды для навигации. Их мозг активнее всего реагировал, когда они «летели» в правильном направлении.

«Звёзды — очень стабильный ориентир. Даже если небо вращается, самая яркая часть Млечного Пути всегда остаётся на юге», — объясняет Адден.

Хотя богонги — не единственные насекомые, использующие звёзды (например, жуки-навозники тоже ориентируются по ним), они первые, кто применяет этот метод для дальних миграций.

Защита мотыльков и экосистемы

Исследование важно не только для науки, но и для сохранения вида.

«Численность богонгов резко сократилась после засухи и лесных пожаров 2020 года, — говорит Адден. — Понимание их миграции поможет защитить этих насекомых, которые являются ключевым звеном экосистемы: они служат пищей для карликовых поссумов и птиц».

Ещё одна угроза — световое загрязнение. Пролетая над городами, мотыльки теряют ориентацию. Однажды их рой даже ненадолго захватил здание австралийского парламента!

Навигация — это сложная система

«Главный урок в изучении навигации животных — у них почти всегда есть несколько способов ориентирования», — говорит Кен Ломанн, исследователь из Университета Северной Каролины.

Богонги — удивительный пример того, как даже крошечные существа используют космические ориентиры для выживания. Изучение их способностей не только раскрывает тайны природы, но и напоминает, как важно беречь хрупкий баланс нашей планеты.