Совки Agrotis infusa стали первыми беспозвоночными, которые в дальних миграциях ориентируются по звёздному небу.

Многие животные регулярно предпринимают долгие путешествия, и в этих путешествиях им нужно как-то ориентироваться. Можно запоминать элементы ландшафта, но если ты, к примеру, летишь над открытым морем, то там запоминать особо нечего. И вообще, если маршрут действительно очень протяжённый, то хорошо бы иметь какую-нибудь не зависящую от конкретного ландшафта систему навигации. 

Совка Agrotis infusa. (Фото: Ajay Narendra, Macquarie University)

Среди систем навигации у животных мы чаще всего слышим про чувство магнитного поля – его действительно активно исследуют. Но магнитное чувство – не единственный «животный» компас. Например, есть ещё навигация с помощью солнца и ночных звёзд: если ты перемещаешься днём, то можешь следить за солнцем (причём для навигации часто используется поляризованный солнечный свет), если ночью, то тебе в помощь звёздное небо.

По звёздам ориентируются мигрирующие птицы; среди беспозвоночных известен случай скарабея Scarabaeus satyrus – ему для навигации нужен хорошо видимый Млечный путь. Но скарабей ползает на небольшие расстояния. На днях в Nature вышла статья, в которой сотрудники Лундского университета вместе с коллегами из других научных центров описывают свои эксперименты с австралийской бабочкой-совкой Agrotis infusa. Взрослые бабочки летят весной около тысячи километров с равнин Южной Австралии в Австралийские Альпы, где пережидают неблагоприятные условия, впадая в спячку. Осенью бабочки летят обратно, чтобы оставить потомство и погибнуть.

Молодая бабочка, начиная путешествие в места спячки, летит туда, где она ещё не была, и показать ей путь некому, вокруг все такие же, как она. Путешествуют они ночами. В предыдущих исследованиях было показано, что A. infusa могут использовать для навигации магнитное чувство, но животные редко полагаются только на какой-то один «компас». В новых экспериментах бабочкам, которые должны были лететь в места размножения, устраивали симулятор полёта – они могли подняться в воздух, но не могли улететь куда-либо; зато можно было наблюдать, куда они хотят двигаться.

 Для начала исследователи убедились, что бабочкам в их миграционном стремлении важно чистое небо. Потом их накрывали специальным экраном, имитирующим звёздное небо: экран разворачивали на 180°, и бабочки разворачивались вместе с ним. Если же на экране звёзды начинали светиться случайным образом, как никогда не бывает на настоящем небе, то бабочки оказывались полностью дезориентированными.

Исследователи также проследили за активностью нейронов в разных зонах мозга A. infusa, одновременно вращая над ними «звёздное небо». Некоторые нейроны особенно сильно отзывались в тот момент, когда «небо» оказывалось в определённом положении. То есть у этих совок, по-видимому, есть специальный нейронных механизм, с помощью которого они оценивают направление полёта относительно ночных звёзд, но как именно этот механизм работает, пока неясно. Также неясно, что именно высматривают бабочки на небе. Одно из предположений состоит в том, что совки следят за смещением звёзд, а поскольку смещение зависит от того, дальше или ближе к той или иной части света расположена звезда, то бабочки по таким смещениям могут понять, куда им лететь. Но все такие предположения нужно проверять. Когда небо затянуто тучами, A. infusa, скорее всего, переключаются на магнитный компас.

Среди бабочек есть более известные путешественники – данаиды монархи, летающие на 3–4 тыс. км. Но они летают днём, и навигация у них «солнечная», корректируемая специальным сенсором, который следит за суточными ритмами. Ну и без магнитного чувства у монархов тоже не обходится.