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一项新研究显示，小红蛱蝶每年在欧洲与非洲之间来回迁徙，其间两度飞越撒哈拉沙漠，总里程最长达1.2万公里。比著名的黑脉金斑蝶在北美洲与南美洲之间的迁徙距离还要长2000公里。

撒哈拉沙漠南北宽约1800公里，通常只有鸟类能够跨越这片区域进行年度迁徙。研究显示，小红蛱蝶在欧洲与非洲之间迁徙的模式与候鸟迁徙相似。

小红蛱蝶是蛱蝶科红蛱蝶属的一种美丽的蝴蝶，色彩鲜艳，花纹复杂。在世界多地十分常见，分布于除了南极洲以外的所有大陆。

动物长距离迁徙是自然界中一道壮丽的奇观。天上飞的蝴蝶、鸟类，水里游的鲑鱼、海龟，它们为寻找新的食物来源、繁殖场所和栖息地而长途跋涉的能力令人类叹为观止、望尘莫及。

【Tips】迁徙距离最长的动物是北极燕鸥，在一年里从北极飞往南极，又从南极返回北极，路途长达20000公里。想起那个冷笑话：北极熊千里迢迢来到南极找企鹅玩，结果敲开门企鹅表示太开心了不如我们去你家玩吧！

没有指南针，没有卫星导航系统，没有勘测地图，没有雷达……从南极到北极、南美到北美、非洲到欧洲，长距离迁徙动物自带导航能力——因为它们具有出色的辨别偏振光的能力和对磁场的敏锐感受力，还擅长在大自然中寻找各种可用于导航的线索，如太阳、星星和地标等。

蝴蝶的导航仪是触须。科学家经过长期对北美帝王蝶（即开头提到的著名的黑脉金斑蝶）的观察研究发现，其触须具有全球定位能力。

触须里的生物钟：太阳指南针

每年秋季，帝王蝶以太阳为指引，从北美飞到墨西哥中部的越冬地点。但太阳是一个移动的目标，位置是不断变化的，所以生物学家曾推测，除了太阳，帝王蝶一定还依靠某种生物钟来导航。既然是生物钟，科学家们习惯性假定它存在于帝王蝶的大脑中。

迁徙中的北美帝王蝶

直到大约10年前，研究蝴蝶触须感知气味能力的研究人员在实验中意外发现：当他们剪下蝴蝶的触须，将蝴蝶放进飞行模拟器时，蝴蝶的飞行变得紊乱。失去触须的蝴蝶仍然按直线飞行，但飞向不同的方向；有触须的蝴蝶则全部飞向西南方。

同时，当研究这些失去触须的蝴蝶的大脑分子变化时，发现其大脑的昼夜节律并没有受到失去触须的影响。实验表明，蝴蝶没有了触须，就失去了利用太阳导航的能力，无法根据白天不同的时间调整方向。这种定时机制实际上存在于它们的触须上，而非大脑里。

为了验证这一发现，研究人员将一半蝴蝶的触须漆成黑色阻挡阳光的吸收，另一半涂上明亮的颜色帮助吸收阳光。结果，涂有明亮颜色的帝王蝶继续向南飞，触须被漆成黑色的蝴蝶开始不断地向北飞。它们的生物钟被打乱了。

2009年，英国莱斯特大学生物学家查拉兰伯斯-科夫在一篇研究评论里说，触须的生物钟就像一个独立的全球定位系统，可以指引蝴蝶飞行。

光敏蛋白探测器：地球磁场指南针

不过，即使在严重阴沉的天气，帝王蝶仍能正确导航飞行。这意味着，除太阳指南针外还存在别的导航线索。于是，研究人员尝试将在帝王蝶中发现的两个相关光感受器蛋白质与动物利用地球磁场导航的方法联系起来研究。

他们遗传改造果蝇，使其缺失一个Cry1分子（Cry1是紫外光/蓝光感受器，研究发现其参与了昆虫光依赖性的磁感），然后将果蝇蛋白质Cry1的同系物蝴蝶蛋白质Cry1或蝴蝶蛋白质Cry2插入到缺失Cry1的果蝇中。他们发现，插入的两种同系物都能够恢复果蝇光依赖性的磁感，说明两种蝴蝶Cry都具有感应磁场的分子性能。

当帝王蝶被放进一个被不同人造磁场环绕的飞行模拟器中，多数头部朝向赤道方向；但当磁场倾斜角颠倒时，它们朝向北方飞行。研究证明，其光敏蛋白探测器能感知磁场，帝王蝶因此加入地球磁场导航物种大家庭，成为第一种利用地球磁场导航的远距离迁移昆虫。

帝王蝶

来源：科技日报

编辑：岳靓

审核：王小龙

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