环球微头条丨开飞机千里追蛾子，他们的发现登上最新《科学》封面

▎药明康德内容团队编辑

【资料图】

很多昆虫是长途飞行家，比如著名的美洲帝王蝶，还有我们熟悉的蝗虫、蜜蜂。事实上，每年在地球上季节性迁徙的昆虫数量远远超过迁徙的鸟类和哺乳动物。然而，我们对昆虫的长距离飞行能力知道的实在不多：一只小飞虫，在长达数千公里的旅途中，要不断挑战复杂多变的天气和地形，成功飞到目的地，它们是怎么做到的？

今天，顶尖学术期刊《科学》的封面故事揭开了内幕。

▲科学家追踪了一种夜间长途飞行的昆虫（图片来源：参考资料[2]；Credit：Christian Ziegler / 马普动物研究所）

在这项研究中，科学家开着小型飞机持续监测了七只飞蛾夜间迁徙的飞行轨迹，首次通过个体追踪的方式，展示了昆虫在长途飞行中的惊人导航能力。

论文介绍，这也是第一个连续追踪夜间迁徙昆虫的研究，创下了野外连续追踪昆虫的最长距离——89.6公里。

追踪飞行的虫子显然不是一件容易的事。研究论文的第一作者Myles Menz博士说：“研究正在迁徙的昆虫特别困难，它们数量很多，很难对其中的一个个体进行标记并再次观察到同一个个体；而且虫子太小，也很难装定位设备。”

正因为如此，人们过去对昆虫长距离迁徙的了解，主要是对聚集虫群的印象而非个体的认识，而且大部分来自于某一时刻的观察样本，比如通过雷达或直接观察。

这一次，Menz博士和同事们开创性地完成了挑战。首先，他们选择了飞行昆虫中的一种大个头：赭带鬼脸天蛾（death’s-head hawkmoths）。这种天蛾是欧洲最大的鳞翅目动物，体重达3.5克。

▲赭带鬼脸天蛾（学名Acherontia atropos）（图片来源：参考资料[1]）

赭带鬼脸天蛾的飞行能力非常强，每年春天在阿尔卑斯山以北的欧洲繁殖，下一代在秋天南飞，回到地中海盆地的冬季繁殖区，甚至更南到达撒哈拉以南非洲，飞行总距离长达4000千米。

研究人员在实验室里把鬼脸天蛾饲养到成虫，在释放之前做上标记：背上固定一个微型无线电发射器。无线电发射器很轻，只有0.2克，重量可能还不及大飞蛾一晚上进食的量，不会干扰它的飞行，同时供研究人员追踪记录位置。

▲研究人员正在把微型无线电发射器固定在大蛾子背上（图片来源：参考资料[2]；Credit：Christian Ziegler / 马普动物研究所）

等到这些背着无线电发射器的大蛾子开始向南迁徙，研究人员就开着飞机进行跟踪。它们每天天黑后飞行，研究人员每次盯准一只，连续1~4个小时用飞机上的天线接收信号，每隔5~15分钟检测一次它的精确位置。

德国马克斯普朗克动物行为研究所（Max Planck Institute of Animal Behavior）的Martin Wikelski教授是这项研究的负责人之一，也是追踪大蛾子的飞机驾驶员。顺便说，Wikelski教授之前开飞机追鸟也有了奇特的发现。（学术经纬相关阅读：是时候改写教科书了：关于鸟的嗅觉，我们误解了这么久……）

利用这种方法，研究人员获得了七只飞蛾的详细飞行轨迹。他们发现，尽管这些鬼脸天蛾的迁徙路线不完全一致，每一只飞蛾都在长距离飞行中保持着完全笔直的轨迹！

▲赭带鬼脸天蛾向西南方向迁徙，穿过中欧的阿尔卑斯山（图片来源：参考资料[1]）

更奇妙的是，它们能够保持直线飞行，不是因为顺着风向的缘故；相反，整个飞行过程中，风的强度和方向经常变化，这些飞蛾采取了一系列飞行策略来应对多变的风力条件。当风向有利时，好风凭借力，它们飞得又高又慢；遇到恶劣的逆风或侧风，它们就会飞得很低，并加快速度，不断控制自己的航向。

“多年来，人们一直假定昆虫迁徙主要是被风吹的。但我们发现，昆虫有强大的导航能力，与鸟类不相上下，而且远不像我们想象的那样容易受到风力条件的影响。”Menz博士说。

研究人员在论文中还进一步推测，这些昆虫能够保持直线飞行，很可能意味着它们在飞行时有复杂的内部地图和/或指南针机制。再加上赭带鬼脸天蛾有非凡的夜视能力，表明这些昆虫可能会结合视觉地标和地磁场进行长距离导航。

过去，人们只在脊椎动物中发现了利用地磁等导航机制的复杂迁徙策略，然而新的科学发现正在打开我们的眼界：昆虫很可能也有复杂的长途飞行策略，不亚于脊椎动物。

参考资料：

[1] Myles H. M. Menz et al., (2022) Individual tracking reveals long-distance flight-path control in a nocturnally migrating moth. Science Doi: 10.1126/science.abn1663

[2] Study achieves longest continuous tracking of migrating insects. Retrieved Aug. 10, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/961073

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