La falena australiana è il primo invertebrato conosciuto che usa le stelle come bussola

Quattro milioni di farfalle notturne percorrono migliaia di chilometri per attraversare il continente australiano. Scopri qui come queste creature siano capaci di un'impresa che in precedenza si pensava fosse esclusiva di pochi animali e uccelli migratori.

La falena bogong (Agrotis infusa) è una specie di falena originaria dell’Australia, che durante la primavera australe è spesso vista in gran numero negli edifici pubblici di Sydney e Canberra.

Il suo passaggio attraverso le grandi città rappresenta una delle fasi finali di un lungo viaggio, dalle pianure interne più calde del paese fino alle Montagne Nevose, nelle Alpi australiane.

Nelle fresche grotte di montagna, le falene adulte entrano in estivazione, un periodo di dormienza che può durare fino a quattro mesi e consente loro di resistere al caldo e alla scarsità di acqua e cibo.

Quando arriva l’autunno, e sono ormai completamente sveglie, si dirigono nella direzione opposta, tornando al luogo di origine, dove si accoppiano, depongono le uova e completano il loro ciclo vitale.

Il lungo volo notturno

Ogni viaggio implica il superamento di una distanza superiore a mille chilometri. È un lungo viaggio di andata e ritorno che le falene bogong compiono una sola volta nella vita, sempre al buio, senza deviare dal percorso e verso una destinazione in cui non sono mai state.

Da tempo questo lungo viaggio incuriosisce gli scienziati. Come fanno creature così piccole, con occhi minuscoli, un cervello grande quanto un decimo di un chicco di riso e ali di appena 45 millimetri, a non perdersi nella notte stellata?

Gli studiosi sapevano già che le falene sono sensibili al campo magnetico terrestre, come molti altri animali. Ma dev’esserci qualcosa in più che permette loro di orientarsi nell’oscurità totale per diversi mesi.

La migrazione delle falene bogong — Le falene bogong migrano dal sud-est dell’Australia verso le Alpi in primavera (frecce verdi), dove restano estivanti nelle grotte durante l’estate, per poi tornare in autunno nei luoghi di riproduzione (frecce viola). Immagine: Nature

Il mistero è ora svelato, ma prima è stato necessario riunire un team internazionale di 14 scienziati guidati dall’Università di Lund, in Svezia. La ricerca ha richiesto lunghe ore di osservazione e la costruzione di un mini planetario, che ha permesso di decifrare cosa accade nella mente di questo insetto durante il lungo viaggio.

Prima di ciò, il team si è recato sulle Montagne Nevose, la catena montuosa più alta dell’Australia, per catturare le falene durante la loro migrazione. Successivamente le hanno collocate in un simulatore di volo, simile alla cupola di un planetario.

Utilizzando un sistema di bobine, i ricercatori hanno creato un ambiente privo di segnali magnetici per non interferire con la navigazione delle falene. Il dispositivo permetteva all’insetto di sbattere le ali e ruotare liberamente, mentre un sensore registrava la direzione del volo.

Farfalle sotto il planetario

Sotto un cielo notturno artificiale, identico a quello che vedrebbero durante la migrazione, le falene non hanno mai sbagliato direzione: si dirigevano verso sud in primavera e verso nord in autunno.

I ricercatori hanno poi ruotato la proiezione del cielo stellato di 180 gradi, e anche le falene hanno invertito la direzione del volo di quasi 180 gradi.

simulatore di volo per studiare la migrazione delle falene bogong — Utilizzando un simulatore di volo, simile a un planetario, i ricercatori hanno condotto diversi esperimenti per scoprire come le farfalle usano le stelle per orientarsi durante le migrazioni. Immagine: Nature

Per assicurarsi che non stessero semplicemente reagendo alla luce, il team ha proiettato un’immagine con lo stesso numero di stelle e luminosità, ma distribuite casualmente e senza schemi riconoscibili.

È stato allora che le falene si sono disperse, volando disorientate e senza una direzione precisa.

Gli esperimenti hanno dimostrato in modo inequivocabile che le falene non solo sono in grado di distinguere le stelle, ma le usano come strumento di navigazione per seguire un percorso preciso lungo oltre mille chilometri.

“È assolutamente affascinante, considerando la distanza percorsa durante questo viaggio. È l’equivalente di un essere umano che migra due volte attorno al pianeta, usando solo i propri sensi.”
Eric Warrant, coordinatore dello studio

Misurando gli stimoli neuronali in diverse aree del minuscolo cervello, il team è riuscito anche a localizzare i circuiti in cui è immagazzinata l’informazione sulle stelle dell’emisfero australe, ereditata dai genitori.

Un caso senza precedenti tra gli invertebrati

Questa scoperta, pubblicata sulla rivista Nature, fa della falena bogong il primo invertebrato conosciuto a usare una bussola stellare per la navigazione a lunga distanza, una capacità finora attribuita solo agli uccelli migratori e ad alcuni mammiferi come le foche.

I risultati della ricerca potrebbero ora essere utili, ad esempio, per sviluppare droni a navigazione autonoma, ma questo non era lo scopo dello studio. Soprattutto, sottolineano i ricercatori, lo studio voleva essere un contributo per migliorare le strategie di conservazione delle specie minacciate. “La cosa più importante è riconoscere la magnificenza della natura e l’urgenza di preservare la biodiversità”, si legge nel comunicato dell’Università di Lund.

Misurazione degli stimoli neuronali nella falena — Oltre alla simulazione del volo, lo studio ha misurato anche gli stimoli neuronali della falena per scoprire dove immagazzina le informazioni sulle stelle, ereditate dai genitori. Immagine: Nature

La falena bogong è una specie minacciata in Australia a causa della siccità sempre più frequente. “È di fondamentale importanza proteggere questo meraviglioso navigatore, fornendo cieli bui e rotte migratorie sicure”, ha affermato Eric Warrant, citato nel comunicato stampa.

Riferimento della notizia

David Dreyer, Andrea Adden, Hui Chen, Barrie Frost, Henrik Mouritsen, Jingjing Xu, Ken Green, Mary Whitehouse, Javaan Chahl, Jesse Wallace, Gao Hu, James Foster, Stanley Heinze & Eric Warrant. Bogong moths use a stellar compass for long-distance navigation at night. Nature.