传统上,屎壳郎是一种昆虫家庭金龟总科——它们依靠太阳引导它们穿过非洲的大草原,至少是那些把珍贵的粪便揉成整齐的球的动物。但当太阳太高或天空布满云层时,甲虫就必须适应另一种类型的导航。根据最近的研究,他们向风寻求指导。

来自瑞典和南非的一组生物学家通过跟踪太阳在天空不同位置时蜣螂在野外的运动,研究了蜣螂移动的精度。下午三点左右,当太阳到达地平线上的最高点时,甲虫就会打开它们体内的风罗盘(多亏了它们天线上的传感器可以探测到微风)。然后,当太阳开始落山时,甲虫再一次按照太阳的方向移动。

南非的梅子屎壳郎。
南非的梅子屎壳郎。查尔斯·J·夏普(CC BY-SA 4.0)

“这是第一个显示动物的生物罗盘如何以灵活的方式集成不同方向传感器的研究,在这种情况下,风和太阳,”主要作者玛丽·达克在隆德大学研究感觉生物学。在一份新闻稿中说这使得在任何时候都能达到尽可能高的精度。”事实上,这些屎壳郎可以在两种不同的导航方式之间摇摆,这表明它们的大脑比以前认为的更先进。这项研究发表在美国国家科学院院刊

“昆虫的大脑绝对没有预先编程,总是遵循相同的一组动作。相反,我们可以证明,这样的小大脑根据非常动态的原则工作,以适应特定时刻的普遍条件,”达克说。这个国际研究小组在甲虫的原生栖息地和受控的实验室环境中对它们进行了研究。在室外,他们用镜子控制太阳的高度,在室内,他们用风扇模拟风向。

当研究人员将太阳旋转180度时,甲虫完全转过身来——风向的改变也产生了同样的戏剧性效果。从本质上讲,蜣螂已经发展出了一种冗余的导航系统,几乎可以适应任何白天的条件。(有研究表明,一些屎壳郎可以通过月球或银河系导航,这真是太棒了。)

接下来,达克和她的团队计划调查蜣螂在晚上是否也能以同样的方式记录风,以及它们在既没有风也没有阳光的情况下是如何表现的。