天下之大，心安之處才是家。

家是指引我們的方向，是祖輩葉落歸根的那片安心之地。沒(méi)有機(jī)會(huì)重返故土的祖輩，也會(huì)把家的烙印刻在后代心上，期待從未到過(guò)家園的后代有返回祖地的一天。

帝王蝶，北美最普通常見(jiàn)的蝴蝶，每年從南到北，要穿越4000公里的大陸，才能回到北方故土。一代帝王蝶的生命飛越不了那么長(zhǎng)的路程，父輩們?cè)诜掂l(xiāng)途中耗盡短暫的生命，把回家的重托交給子輩，子輩再傳承給孫輩。往北再往北，每一代都離家近了一步，一直接力到第5代的后代終返家園，棲息在祖輩呆過(guò)的那棵大樹(shù)上度過(guò)寶貴卻短暫的夏天。

帝王蝶，明橙色的翅膀上有一道道黑色條紋勾畫(huà)出的圖案，還有一個(gè)名字叫黑脈金斑蝶。生命只有短短幾周時(shí)間的蝴蝶，通常在本地生，本地長(zhǎng)，走完生命周期也不離開(kāi)家園半步。帝王蝶卻是蝴蝶群里的異類，它像高飛的鳥(niǎo)兒一樣，有遠(yuǎn)隔近萬(wàn)里的兩處家園，每年要長(zhǎng)途跋涉，到南方過(guò)冬，到北方過(guò)夏。

發(fā)現(xiàn)帝王蝶的遷徙之旅是個(gè)古老的故事，很久以前，大家就發(fā)現(xiàn)加拿大的帝王蝶過(guò)完夏天就會(huì)啟程往南飛，它們要飛到哪里去？沒(méi)人能回答，不過(guò)很多人都想知道答案。

1951年，昆蟲(chóng)學(xué)家厄克特（FrederickUrquhart）組織團(tuán)隊(duì)，刮掉30萬(wàn)只帝王蝶翅膀上的小片鱗片，貼上一張帶數(shù)字的標(biāo)簽。夏末初秋的8月，標(biāo)簽蝴蝶開(kāi)始結(jié)隊(duì)往南飛。研究團(tuán)隊(duì)在報(bào)紙上刊發(fā)廣告，希望得到看見(jiàn)標(biāo)簽蝴蝶的目擊者幫助。接下來(lái)的幾個(gè)月里，團(tuán)隊(duì)陸續(xù)收到了南方傳來(lái)的消息，帝王蝶飛越了美加國(guó)境線，來(lái)到美國(guó)。

蝴蝶一路上沒(méi)有停留，徑直向南，在美國(guó)越走越遠(yuǎn)，來(lái)到德克薩斯州，然后再一次穿越國(guó)境，從美國(guó)飛到了墨西哥。在墨西哥城以西的火山山脈間，帝王蝶失去了蹤跡。

最后也是最重要的一塊解密拼圖缺失了，帝王蝶去了哪里？

20年過(guò)去了，拼圖依然沒(méi)有找到。昆蟲(chóng)學(xué)家在墨西哥當(dāng)?shù)氐膱?bào)紙上刊登廣告，懇請(qǐng)大家?guī)椭麄儗ふ胰笔У囊画h(huán)。1973年，布魯格（KenBrugger）夫婦看到廣告，開(kāi)始在火山山脈間尋找失蹤的帝王蝶。

2年后，布魯格夫婦在高山上遭遇了冰雹，冰雹帶來(lái)的不止是驚嚇，還有驚喜，隨著冰雹一起掉落了成千上萬(wàn)的帝王蝶，藏在樹(shù)上的帝王蝶被冰雹砸出了身影。遷徙的蝴蝶躲進(jìn)了海拔3000米的高山，棲息在冷杉和雪松上過(guò)冬。蝴蝶呆在涼爽平靜的樹(shù)上，以一種類似于冬眠的，叫做滯育的靜止?fàn)顟B(tài)度過(guò)冬天。

從加拿大南邊的安大略省到墨西哥的火山山脈，帝王蝶飛越了整整4000公里。雖然找到了最后一塊拼圖，但是持續(xù)20多年的觀測(cè)研究還沒(méi)有結(jié)束，還有帝王蝶另外一半的返程之旅。接下來(lái)的觀測(cè)有了更先進(jìn)便捷的工具，可以用GPS定位，用基因測(cè)序。后半程的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)了帝王蝶旅程中最震撼的一個(gè)秘密：接力飛行。[頭條-法蘭西is培根-未經(jīng)授權(quán)請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載其他平臺(tái)]

飛越4000公里，熬過(guò)一個(gè)冬天的帝王蝶，終于等到了春暖花開(kāi)。3月，帝王蝶出發(fā)了，踏上了北上回家的旅程。相比南下，北上的路更為艱辛。

歷經(jīng)長(zhǎng)途跋涉的秋天，忍饑挨餓的冬天，傷痕累累的帝王蝶已經(jīng)走到了生命的末期。它們拼盡最后一點(diǎn)力氣，從墨西哥飛到了美國(guó)的佛羅里達(dá)州，產(chǎn)下后代。第一代帝王蝶，從頭年的8月到來(lái)年的3月，活了7個(gè)月。春天出生的第2代帝王蝶，生命遠(yuǎn)比父輩要短，只有6個(gè)星期的生命。它們繼續(xù)往北飛，飛不動(dòng)的時(shí)候停留下來(lái)養(yǎng)育第3代帝王蝶。春天到夏天出生的幾代帝王蝶都只有幾周的生命，破繭而出的蝴蝶，短暫的生命里只有一件事，就是接力往北飛，直到北方的加拿大家園。8月份，返回北方家園的第4代蝴蝶生產(chǎn)了第5代帝王蝶，這是最強(qiáng)悍的一代，體型飽滿，顏色潤(rùn)澤，脂肪含量最高。質(zhì)量最好的一代也是任務(wù)最重的一代，要在75天之內(nèi)穿越4000公里，重返祖輩過(guò)冬的云杉樹(shù)。

5代完成一次輪回旅程，帝王蝶的一生都在路上，一天要飛50公里。一雙薄薄的翅膀，一個(gè)細(xì)小的身軀，怎么會(huì)充滿那么大的力量？事實(shí)是如果只靠翅膀的力量，帝王蝶翻越不過(guò)千山萬(wàn)水，它的秘密在于御風(fēng)飛翔。

在我們頭頂上，不同高度流動(dòng)著不同方向的氣流。當(dāng)你乘坐熱氣球周游世界時(shí)，一旦熱氣球離開(kāi)地面，你的方向只能交給空中的風(fēng)決定。熱氣球的動(dòng)力只控制它的上升下降，方向全憑氣流決定。飛行員調(diào)節(jié)氣球的高低位置，尋找合適的氣流，帶你飛向正確的方向。

帝王蝶跟熱氣球一樣，翅膀的力量用來(lái)上升下降，找尋合適的氣流，然后讓風(fēng)把它帶回遙遠(yuǎn)的故鄉(xiāng)。好風(fēng)憑借力，送我上青云。身輕體軟易吹倒的帝王蝶，比起御風(fēng)滑翔的鳥(niǎo)兒更有優(yōu)勢(shì)，一陣風(fēng)就能把它吹走很遠(yuǎn)。

上圖是帝王蝶遷徙的地圖，遷徙的帝王蝶分東西兩批，紅色線條是東路，從加拿大到墨西哥。藍(lán)色線條是西路，路途稍短，從美國(guó)到墨西哥。

川流不息的風(fēng)能送帝王蝶回家，可問(wèn)題是，回家的路太過(guò)遙遠(yuǎn)，4000公里的旅程，沒(méi)有父輩的指引，新手帝王蝶怎樣找到回家的路？

一個(gè)收集了50年的野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，歷經(jīng)多年積累的實(shí)驗(yàn)揭開(kāi)了帝王蝶導(dǎo)航的真相。

加拿大貴湖大學(xué)團(tuán)隊(duì)收集了位于加拿大東邊安大略省的帝王蝶，分成兩批，一批留在安大略，一批運(yùn)到西邊的卡爾加里。上圖是2個(gè)地方的位置，從東到西間隔2500公里，有2個(gè)小時(shí)的時(shí)區(qū)差異。原來(lái)朝西南飛就能到墨西哥的帝王蝶，換到新出發(fā)地后，要朝東南飛才能到家。

團(tuán)隊(duì)把兩批蝴蝶放到模擬飛行器中飛行，安大略的帝王蝶啟程后，沒(méi)有一絲猶豫，徑直朝著西南飛，它們的方向正確。卡爾加里的帝王蝶啟程后，也沒(méi)有一絲猶豫，徑直朝著西南飛，它們的方向是錯(cuò)誤的。

卡爾加里蝴蝶在照射著自然光線，能看到太陽(yáng)的飛行器里飛了4天，一直朝著西南飛，沒(méi)有調(diào)整方向。卡爾加里和安大略有東西時(shí)區(qū)差異，同一時(shí)間看到太陽(yáng)的角度各有不同，如果帝王蝶體內(nèi)有太陽(yáng)羅盤的話，可以根據(jù)太陽(yáng)角度調(diào)節(jié)正確的飛行方向，把西南的方向改成東南。

體內(nèi)有導(dǎo)航器的鳥(niǎo)兒，比如椋鳥(niǎo)（Sturnusvulgaris）和信鴿（Columbalivia），被運(yùn)到新的地方，6個(gè)小時(shí)后就能感知到位置的變化，時(shí)區(qū)的差異，找到飛行的正確方向。很明顯，帝王蝶沒(méi)有這種調(diào)節(jié)方向的能力。

體內(nèi)沒(méi)有GPS定位器的帝王蝶，怎樣回家？分析了50年的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)總結(jié)：不像以前人們認(rèn)為的那樣，帝王蝶有導(dǎo)航能力，能像信鴿一樣，根據(jù)太陽(yáng)角度和時(shí)區(qū)差異變化而精確定位。實(shí)際上帝王蝶只能依靠2種簡(jiǎn)陋的定位工具回家，一種是指南針羅盤，另一種是地形變化。

南飛的帝王蝶大致知道南方的方向，它們上路時(shí)，遇到秋季主導(dǎo)的東北風(fēng)，風(fēng)把蝴蝶吹向西邊的洛基山脈（RockyMountains）和馬德雷山脈（theSierraMadreOriental）。帝王蝶只要沿著洛基山脈一路南下就行，高大的山脈指引著它正確的方向。如果帝王蝶沿著海邊走，它也能沿著海岸線到達(dá)南方。沒(méi)有導(dǎo)航定位器，但是送蝴蝶回家的風(fēng)里攜帶著大山的氣息，還有大海的濕度，帝王蝶能在山川河流的指引下，回到故土。

團(tuán)隊(duì)最后做了一個(gè)有趣的推論：沒(méi)有地圖定位的帝王蝶，到達(dá)墨西哥火山山脈時(shí)，也許是祖輩們積累在森林里的味道引領(lǐng)它們找到最終落腳的那棵云杉樹(shù)。

5代接力，穿越4000公里，只憑簡(jiǎn)單的地形定位就能返回家園的帝王蝶，愿風(fēng)指引你的道路，一路平安。

參考資料：

1：“Monarchbutterflyorientation:missingpiecesofamagnificentpuzzle,”byBrower,L.,JournalofExperimentalBiology

2：“NeurobiologyofMonarchButterflyMigration”，byStevenM.Reppert,etc.AnnualReviewofEntomology,2016

3：“MillionsofMonarchs,BunchesofBeetles:HowBugsFindStrengthinNumbers”，byWaldbaucer,Dr.Gilbert

4：“Virtualmigrationintetheredflyingmonarchbutterfliesrevealstheirorientationmechani***s”，byMouritsen,H.,etc.NationalAcademyofSciences

5：“Anexperimentaldisplacementandover50yearsoftag-recoveriesshowthatmonarchbutterfliesarenottruenavigators”，byMouritsen,H.etc.NationalAcademyofScience,2013

附：今天開(kāi)始更新回家的路系列文章，這是第1篇：御風(fēng)的蝴蝶。