每年春天,美國各地出現帝王蝶遷徙現象。人們有時可以觀賞天空中成千上萬的美麗蝴蝶起舞飛落,景象非常壯觀。有時,甚至可以注意到那些手掌大小的褐色帝王蝶落滿樹枝。帝王蝶還會落在人的手上,非常可愛。

這些帝王蝶的遷徙方向為春天自南向北、秋天自北向南,每年遷徙路程約4000多公里。科學家一直試圖解釋帝王蝶遷徙功能的生理機制。

據《基督教科學箴言報》近日報導,《Cell Reports雜誌發表關於帝王蝶遷徙機制的一項最新研究。研究者之一、馬薩諸塞大學醫學院(University of Massachusetts Medical School)的神經生理學家Steven Reppert說,該研究是將以前的研究結果更好地組織在一起,嘗試說明一些遷徙現象。

帝王蝶的遷徙路線示意圖

帝王蝶的遷徙路線示意圖 (fws.gov)

科學家認為,帝王蝶體內有一個時空羅盤,可以本能地判斷遷徙時間和方向。帝王蝶的複眼監測太陽的位置,觸角中有生物鐘,這些訊息進入蝴蝶的大腦,之後被大腦加工,並與體內的時空羅盤整合在一起,判斷飛行方向的角度以及向左或向右飛行的時機。

科學家認為,在一天的早晚,帝王蝶對南北方向的角度檢測程度更強。可能是因為這個時間內,蝴蝶旋轉運動多,而需要更多次調整飛行方向。

漫天飛舞的帝王蝶 (flickr)

Reppert還表示,因為帝王蝶的遷徙功能非常複雜,所以很多問題還找不到分析途徑。如帝王蝶可以在時晴時陰的天氣時判斷太陽位置,甚至在陰天也會按照正確方向飛行,而他們的分析只是局限於帝王蝶在晴天時對太陽位置的判斷,所以不能解釋其它情況下的遷徙飛行機制。

芝加哥大學的生態學家Marcus Kronforst未參與此項研究。他認為該研究說明帝王蝶的遷徙功能很複雜。他推測很可能有神經系統參與遷徙飛行,因為帝王蝶到了遷徙時間,幾乎立即判斷正確的遷徙方向,而不是無目的亂飛。

帝王蝶翼展約10厘米,橙色及黑紋圖案的身體非常醒目。(flickr)

帝王蝶翼展約10厘米,橙色及黑紋圖案的身體非常醒目。

資料記載,帝王蝶在北美地區遷徙路線大致兩條:東線,墨西哥中部山區的米喬坎州(Michoacan)至美加邊界的五大湖區、美國東北部和加拿大東部;西線,墨西哥的下加利福尼亞半島(Baja California)至美國的加州南部,之後穿越美國到達加拿大。

帝王蝶在遷徙途中,死去的老蝴蝶會被第二、三或四代新生蝶代替,而這些新生蝶仍能按照正確的遷徙路線,飛行幾千公里到達目的地。而對於新生帝王蝶怎樣知道遷徙路線等問題,一直是科學謎團。

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