●圖為南半球所見星空。 網上圖片
●圖為布岡夜蛾生命軌跡圖。 網上圖片

大家可能都聽說過長途遷徙的動物。牠們穿州過省地遷移,令人驚嘆其如何在漫長旅途中持續修正方向。最新研究發現,澳洲布岡夜蛾(Bogong moth)在長途遷徙時,竟能運用星空來確定方向。今次就跟大家探討一下這一現象。

任何時刻,地球天空、海洋與陸地都有動物在遷徙:非洲牛羚為尋找新鮮草場而遷徙,鮭魚洄游至出生河流產卵,候鳥隨季節更替往返棲息地……澳洲布岡夜蛾亦是其中之一,這種飛蛾的腦袋比米粒更小,但春季羽化為成蟲以後,牠們會向南方飛越超過一千公里,抵達澳洲東南部涼爽山區岩洞避暑;秋季則向北飛回原棲息地。

布岡夜蛾壽命短暫,一生僅有一次遷徙之旅,意味着初次遠征沒有任何過往的經驗可供參考。這引發疑問:體型微小、飛行能力普通的牠們,如何辨別方向完成遷徙?先前研究證實其能利用地球磁場導航,但動物通常不依賴單一感官辨別方向。

我們知道候鳥與聖甲蟲可借助星辰定位,那布岡夜蛾是否具備同等能力?研究人員於秋季將布岡夜蛾置於實驗空間,於天花板投影模擬星空。秋天布岡夜蛾本應往北飛回原來的出生地,正常星空下,布岡夜蛾如預期朝北飛行;但當星空影像旋轉180度後,布岡夜蛾轉向南方飛去;投射現實中不存在的虛構星空時,布岡夜蛾飛行方向趨於混亂,不統一地向四方飛去。研究人員在實驗中監察了布岡夜蛾腦內三個區域的神經元,發現特定星空角度會強烈激活部分神經元。這證實了布岡夜蛾依賴星辰圖案定位。

隨之而來的關鍵疑問是:布岡夜蛾如何從星空中推斷出方向的?科學家推測可能與星辰旋轉特徵相關,因地球自轉,愈靠近南方的星星移動幅度就愈小。也就是說,布岡夜蛾至少有兩種導航方式:晴朗夜空中用星空,陰天則切換至地磁場。

小結

今次介紹的布岡夜蛾展現了一種獨特遷徙策略,牠們體形微小,也沒有遷徙記憶,卻能利用兩種不同的方式確認遷徙方向。此項研究深化了我們對動物遷徙機制的了解。

●杜子航 教育工作者

早年學習理工科目,一直致力推動科學教育與科普工作,近年開始關注電腦發展對社會的影響。