【菜科解读】
夜间迁徙的天蛾会使用复杂的导航策略根据风和其它地形特征不断调整其飞行方向(Credit: Christian Ziegler / Max Planck Institute of Animal Behavior)
(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:研究人员报告称,微型追踪器显示,为保持其飞行航向不发生偏差,夜间迁徙的天蛾会根据风和其它地形特征不断调整其飞行方向,表明天蛾在其飞行期间会动用某种复杂的体内航行图和/或罗盘机制进行导航。
这些发现为昆虫在季节性迁徙期间如何能穿越如此长的距离提供了新见解,表明采用复杂迁徙方式的并不局限于脊椎动物。
每年都会有数以万亿计的昆虫(如蝴蝶、蝗虫和飞蛾)会在地球上跨越不同的大陆、山脉、海洋和各种地理环境进行长距离飞行。
虽然人们在种群层面对长距离季节性迁徙有着相对较好的了解,但对昆虫个体如何完成这种迁移仍知之甚少。
对于夜间迁徙的鳞翅目昆虫(如鬼脸天蛾)尤其如此;
鬼脸天蛾可在欧洲和撒哈拉以南非洲之间飞行长达4000公里。
鉴于在如此长的距离内追踪体型如此小且夜间飞行昆虫所面临的困难,人们还从未对个体飞蛾的迁徙进行过全程观察。
因此,这些生物用来保持远距离直线飞行的能力和行为仍属未知。
Myles Menz和同事将微型甚高频(VHF)无线电发射器附着在天蛾的背部并通过飞机对其夜间迁徙飞行进行全程跟踪;
他们获得了7只天蛾的详细飞行轨迹。
Menz等人发现,飞蛾不仅仅只是沿着有利其的顺风方向飞行;
它们还能修正其特定的飞行航向——即使在面对会干扰其飞行的风和地形特征时,它们仍然能维持其朝着预期目的地的直线飞行路径。
据作者披露,在风向可变的情况下,在夜间能始终保持直线飞行轨迹和飞行速度强烈提示该飞蛾体内具有罗盘机制。
这一特征连同天蛾优异的夜视能力,表明它们可能会联合使用视觉地标和地球磁场以实现长距离迁徙时的导航。
对发展趋势感兴趣的记者请注意,2021年5月发表在《科学》上的一项研究揭示了大苇莺在白天飞越地理障碍时所能达到的高度;
该研究报告了一种以前不为人知的候鸟行为,它有可能帮助解释夜间迁徙如何演变。
这一发现显著低于此前对该时期海水温度的普遍估算,为理解地球早期气候和海洋环境演变提供了关键数据。
研究还揭示了当时海水的氧同位素组成,表明中元古代海洋可能比过去认为的更冷。
1. 研究技术与方法团队采用创新的碳酸盐团簇同位素(Δ47)温度计,直接分析华北克拉通下马岭组的碳酸盐岩样品。
该技术通过测量碳酸盐矿物中13C-18O键的丰度来推算形成温度,避免了传统氧同位素方法受海水成分假设影响的局限性,结果更可靠。
2. 温度争议与意义此前基于氧同位素的研究曾推测元古代海水温度高达50-70C,甚至早期研究推断20亿年前可能达80C。
新结果(26.9C)表明当时气候更温和,挑战了“早期地球长期极端高温”的假说,对理解生命演化(如真核生物扩张)与环境温度的关系至关重要。
3. 更早时期的温度推测2006年法国科学家对硅质岩的研究显示,海水温度从20亿年前开始下降,至8亿年前降至约20C。
但更早期(如太古宙)的温度仍缺乏直接证据,需进一步研究验证。
1. 天文因素地球在宇宙中的运行状态并非一成不变,其轨道参数的周期性变化,即米兰科维奇循环,会改变地球接收太阳辐射的总量和分布。
例如,当地轴倾斜度变小时,高纬度地区的夏季会变得更凉爽,导致冬季积雪无法完全融化,年复一年,冰盖便逐渐扩张。
此外,太阳活动本身也有起伏,当太阳黑子减少,太阳辐射输出减弱,地球整体温度也会随之下降。
2. 地质因素地球自身的“身体构造”变化也至关重要。
大陆板块的漂移会改变海陆格局,如果大陆聚集到极地附近,就为大规模冰盖的形成提供了广阔的“温床”。
冰雪的高反射率又会将更多阳光反射回太空,让地球进一步变冷。
同时,剧烈的火山活动也会成为推手,大规模喷发会将大量火山灰和二氧化硫气体送入高层大气,这些气溶胶像一把“遮阳伞”,长时间阻挡阳光,导致全球气温降低。
3. 大气成分变化地球的“保温外套”——大气层中温室气体的浓度,直接决定了全球温度。
如果大气中的二氧化碳等温室气体浓度因故(如被大量植物吸收)显著降低,温室效应就会减弱,地球保存热量的能力下降,气候便会逐渐转向寒冷。