迁徙昆虫的数量达数万亿。 它们是全球生态系统的重要组成部分,有助于跨大陆运输营养物质和花粉? 在此过程中常常要行驶数千公里。
长期以来,人们一直认为迁徙的昆虫大多会随风而去。 但越来越多的证据表明,他们实际上是伟大的航海家,可以选择有利的条件来进行他们的旅程。
专家们面临的一个悬而未决的问题是他们在途中如何应对不同的风况。
研究中发表在科学,我们展示了一种迁徙昆虫,死头天蛾,可以保持完美笔直的飞行路线。 这些飞蛾能够调整它们的轨迹以补偿恶劣的风况。
微型发射器
我们对昆虫迁徙的大部分了解都来自直接观察。
这些包括使用雷达进行的观察,或对种群过程的研究,例如使用遗传方法或测量组织中同位素的比率(这可以揭示昆虫的食物和水源并提供有关它们来自何处的信息)。
研究昆虫个体在迁徙过程中的行为方式以及它们所采取的路径相对困难,这主要是由于它们的体型较小且数量众多。 但跟踪技术的最新进展有助于生产出足够小的发射器,以便由较大的昆虫携带。
这些发射器的重量不到一克,可以附着在单个昆虫身上。 这使我们能够在它们迁移时直接跟踪它们并了解此过程涉及的内容。
迁徙蛾
我们的研究重点是死头天蛾(阿特罗波斯蕈),一种在欧洲和非洲发现的神秘飞蛾。 该物种以其胸部不寻常的头骨状标记而闻名。 当受到干扰时,它还会发出吱吱声并闪烁其亮黄色的腹部。
飞蛾以从蜜蜂蜂巢偷来的蜂蜜为食,进入蜂巢并用粗壮的长鼻(它的饲管)刺穿蜂巢。
虽然我们知道该物种生活在欧洲,但对其迁徙行为和越冬地点知之甚少。
成蛾往往在春季(五月至六月)出现在欧洲,下一代成虫在秋季(八月至十月)出发? 可能会前往地中海或北非,甚至可能远至撒哈拉沙漠以南。
人们认为该物种无法在阿尔卑斯山以北过冬,因此其迁徙可能是由低温和资源可用性驱动的。
黑暗中追踪
在我们的研究中,我们跟踪了 14 只飞蛾,每只飞蛾长达四个小时? 一段足够长的时间,足以被视为迁徙。
在释放它们之前,我们为每个个体安装了一个重量不到 0.3 克的微型无线电发射器。 当他们迁徙时,一架带有接收天线的塞斯纳飞机紧随其后飞行,每五到十五分钟探测一次他们的精确位置。 这种方法使我们能够深入了解它们的飞行行为。
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无线电跟踪已成功用于调查一些白天飞行的昆虫的迁徙,例如帝王蝶(野丹努斯)和绿蜻蜓(朱尼乌斯)。 然而,它从未以这种分辨率用于野外夜行性昆虫。
事实上,我们的研究标志着在野外连续追踪昆虫的最远距离。
直线飞行
那么飞蛾在迁徙时会做什么呢? 令我们惊讶的是,我们发现它们沿着非常笔直的路径飞行,有效地直奔目的地。 一些最长的轨道在四个小时内达到了近 90 公里(56 英里)。
这是一个令人着迷的发现,因为这样的笔直轨迹在长途迁徙动物中非常罕见。
这些飞蛾还表现出不同的策略来应对不同的风力条件。 当有有利的顺风(与它们同向的风)时,它们顺风飞行并被推向目的地,或者稍微偏移它们的航向以保持对轨迹的控制。
在不利的条件下,例如逆风(来自正面)和侧风(来自侧面),飞蛾会低飞到地面并直接进入逆风,调整其轨迹以避免偏离航线。 他们还提高了速度以保持控制。
这种即使在不利条件下也能保持航线的非凡能力表明死头天蛾拥有复杂的指南针机制。
接下来去哪里?
我们已经证明,昆虫有能力成为与鸟类同等的专家航海家,并且不像我们曾经想象的那样受风的影响。 这是移民科学中的一个重要发现。
尽管如此,对于昆虫如何迁徙以及它们去往何处,我们仍然有很多不了解的地方。 下一步将是准确了解这些飞蛾使用什么机制来保持其路径。 例如,它们是否遵循地球磁场? 或者也许严重依赖视觉提示?
我们了解得越多,我们就越能预测昆虫迁徙的现象。 这会产生广泛的影响吗? 从管理受威胁物种和具有农业效益的物种,到更好地控制农业害虫。
迈尔斯·门茨,讲师,动物学和生态学,詹姆斯库克大学和马丁·维克斯基, ,马克斯·普朗克动物行为研究所。