Milioni di falene utilizzano le stelle per percorrere più di mille chilometri e non perdersi.

Con l'avvicinarsi dell'estate nell'emisfero australe (a dicembre), miliardi di falene bogong ( Agrotis infusa ) lasciano le praterie dell'Australia sudorientale. Volano da diverse regioni del vasto continente insulare per diverse notti (sono notturne) verso alcune grotte nelle Snowy Mountains, a più di mille chilometri di distanza, in fuga dal caldo. Dopo aver trascorso l'estate in letargo, tornano al luogo di nascita per accoppiarsi e morire. Ciò che rende straordinaria questa doppia migrazione è che le falene sono nate proprio quella primavera, quindi non hanno mai compiuto questo viaggio prima. Una ricerca pubblicata su Nature , la principale rivista scientifica, mostra come usano le stelle per orientarsi di notte.

Che i salmoni tornino allo stesso fiume in cui sono nati per riprodursi e morire dopo aver trascorso l'intera vita adulta in mare. Che le tartarughe tornino alla stessa spiaggia in cui sono nate per deporre le uova. Che i caribù del Canada settentrionale o gli gnu dell'Africa orientale percorrano migliaia di chilometri in una doppia migrazione. O che un piccolo uccello come la sterna artica si distingua tra gli uccelli migratori nidificando nell'Artico e trascorrendo l'inverno in Antartide, un doppio viaggio di 20.000 chilometri, sono eventi che incuriosiscono i biologi. Ma queste sono specie provenienti dai rami più alti dell'albero della vita. Gli invertebrati con capacità di orientamento sono poco conosciuti. L'affascinante danza a otto delle api si basa sulla posizione del sole. Gli scarabei stercorari camminano in linea retta accanto alla loro palla di sterco, guidati anche loro dall'orbita solare. Ma la loro missione è volare per viaggi di pochi metri o pochi chilometri. Le farfalle monarca sono gli unici insetti conosciuti che utilizzano il sole nelle loro migrazioni stagionali tra Canada e Stati Uniti, fino al Messico.

Le falene bogong, endemiche dell'Australia Meridionale, non sono lepidotteri belli come le monarche, ma sono più abili nell'orientamento. Nel 2018, un gruppo di ricercatori ha scoperto di poter percepire il campo magnetico terrestre . "Abbiamo scoperto che le falene bogong sono i) magnetosensibili, ii) il loro senso magnetico è in qualche modo collegato a punti di riferimento visivi e iii) questo è rilevante per mantenere una rotta/volare in linea retta", risponde il biologo David Dreyer dell'Università di Lund a proposito di questa scoperta. Ora, Dreyer, insieme a una serie di scienziati che studiano l'orientamento e la navigazione nel regno animale, ha scoperto che la magnetorecezione non è sufficiente; usano anche le stelle nei loro viaggi.

"In alcune aree dell'emisfero settentrionale, con scarso inquinamento luminoso, la Via Lattea offre già uno spettacolo spettacolare . Tuttavia, in una notte senza luna sulle Snowy Mountains in Australia, è ancora più luminosa che nell'emisfero settentrionale", ricorda Dreyer, primo autore della ricerca pubblicata su Nature . "Non sappiamo con certezza quali caratteristiche del cielo utilizzino per orientarsi, ma l'asse longitudinale della Via Lattea o la Nebulosa Carina [la porzione più luminosa di questa galassia a spirale barrata] sono candidati promettenti per futuri esperimenti di follow-up", aggiunge. Quindi i bogong sarebbero guidati dalle stelle, con la loro magnetorecezione come sistema di riserva.

Per dimostrare queste meraviglie, i ricercatori hanno catturato diverse centinaia di falene, alcune all'inizio del loro viaggio di andata verso le montagne, altre durante il viaggio di ritorno, alla fine dell'estate. E le hanno ingannate. Hanno creato per loro un simulatore di volo in una stanza rivestita di feltro scuro. Come se fosse un planetario, hanno visualizzato immagini del cielo notturno davanti a loro. Per consentire a un codificatore ottico di registrare il loro orientamento, cosa che faceva cinque volte al secondo, sono state mobilitate fissandole a un'asta di tungsteno, che ha permesso loro di volare e orientarsi, ma non di muoversi in avanti. I ricercatori hanno verificato che orientavano il loro volo in base alla posizione delle stelle. Infatti, ruotando la mappa notturna di 180°, i bogong correggevano la loro posizione. E quando è stata presentata loro una mappa falsa, con la posizione delle stelle e delle costellazioni alterata, le falene hanno svolazzato in modo confuso fino a fermarsi.

Come nell'emisfero settentrionale, il cielo cambia tra la primavera e l'autunno, con variazioni significative nella posizione relativa delle stelle. "Sembra che le falene comprendano queste differenze nei diversi periodi dell'anno e possano quindi migrare nella direzione migratoria ereditata", spiega Eric Warrant, professore di biologia sensoriale sempre all'Università di Lund e autore senior di questa ricerca, in un'e-mail. "Come gestiscano questa differenza nell'aspetto del cielo è ancora un mistero", riconosce.

Non sanno nemmeno come adattare il loro volo al movimento delle stelle ogni notte, la cosiddetta rotazione stellare, che nell'emisfero australe è in senso orario, a differenza di quello boreale. "Potrebbe essere che le falene siano in grado di compensare la sincronia dei movimenti delle stelle durante la notte, mantenendo così la loro direzione migratoria, indipendentemente dalla posizione di rotazione delle stelle", afferma Warrant. Se così fosse, sarebbe il primo esempio di un animale notturno in grado di farlo. "Conosciamo insetti come la farfalla monarca che possono compensare la sincronia della posizione del sole durante il giorno, mantenendo così la loro direzione ereditata verso sud-ovest verso il Messico durante l'autunno nordamericano", spiega.

Potrebbe anche essere che utilizzino un sistema di riserva: "Un'altra possibilità è che le falene si affidino alle informazioni direzionali costanti fornite dal campo magnetico terrestre e le usino per compensare la rotazione del cielo notturno", ricorda il professor Warrant. In effetti, negli esperimenti, hanno osservato che, sotto cieli nuvolosi, i bogong rimanevano correttamente orientati per un certo periodo. C'è un'altra spiegazione altrettanto affascinante: "Un'ultima possibilità è che le falene siano in grado di rilevare il centro di rotazione delle stelle di notte e di usarlo per determinare il sud". È noto che, nell'emisfero settentrionale, gli uccelli migratori si orientano seguendo la posizione della Stella Polare, che segna il centro di rotazione delle stelle. Potrebbe essere che le falene facciano lo stesso nel sud (vedi immagine), ma gli autori riconoscono che i bogong si orientano seguendo le stelle, ma non ne conoscono il meccanismo specifico.

Per confermare la loro scoperta, gli autori di questa ricerca hanno registrato l'attività cerebrale di questi animali, che possiedono poche centinaia di neuroni, mentre osservavano il cielo stellato in un simulatore di volo. Lo spiega Andrea Adden, biologa del Francis Crick Institute (Regno Unito), coautrice dello studio e responsabile del posizionamento di minuscoli elettrodi su 28 neuroni in regioni cerebrali delle falene che si ritiene siano coinvolte nella navigazione: "Ruotando l'immagine del cielo stellato sopra la falena, ho potuto osservare un cambiamento nell'attività di quel neurone; ad esempio, i segnali elettrici potevano accelerare quando la falena era rivolta a sud rispetto all'immagine della Via Lattea e rallentare man mano che si allontanava da sud", afferma Adden. Per lei, questo indicherebbe che "i neuroni elaborano il cielo stellato in un modo che guida la falena durante la sua navigazione, qualcosa di simile a una bussola interna".

L'idea della bussola stellare è sostenuta anche da Henrik Mouritsen, esperto di navigazione neurosensoriale animale presso l'Università di Oldenburg (Germania). Mouritsen, che ha pubblicato diversi articoli sul GPS di salmoni, tartarughe, caribù, gnu e uccelli migratori come la sterna artica e la farfalla monarca , afferma in un'e-mail che "la falena bogong è il primo invertebrato che ha dimostrato di usare il cielo stellato (più specificamente, la Via Lattea) come una vera e propria bussola per navigare costantemente in una direzione geografica per lunghi periodi di tempo".

E se questi stessi ricercatori potessero dimostrare come adattano la loro navigazione ai cambiamenti giornalieri e stagionali nella rotazione delle stelle, saremmo i primi animali a farlo. Il problema è che le popolazioni di falene bogong sono diminuite drasticamente negli ultimi anni, finendo nellaLista Rossa dell'Unione Internazionale per la Conservazione della Natura . Questo lavoro ha sottolineato l'importanza di proteggere le rotte migratorie e di mantenere cieli bui e privi di inquinamento luminoso .