蜻蜓的跨洋迁徙与分支最优路线网络

近乎一个世纪前（Fraser 1924）已有报道，令人惊叹的蜻蜓物种Pantala flavescens的年度迁徙。从印度到非洲的多代跨洋迁徙环路对于一种仅数英寸长的昆虫而言是惊人的壮举。风、降水、能量、繁殖和生命周期影响迁徙，然而它们对迁徙的共同作用仍难以理解。我们通过在Dijkstra路径规划算法上施加源于能量学的时域约束，识别出跨洋迁徙路线。能量学计算显示，一只Pantala flavescens能以4.5m/s的速度持续飞行90小时。我们将主动风补偿纳入Dijkstra算法，计算出2002年至2007年的迁徙路线。盛行风起关键作用；借助索马里急流，从非洲到印度的印度洋直接横渡是可行的，而返程需要在马尔代夫和塞舌尔停留。利用月度成功轨迹、生命周期和降水数据确定的迁徙时间，与已报道的观察结果相符。最后，我们在印度乞拉朋齐（25.2N 91.7E）的及时观测以及一个分支网络假说，将印度东北部的可能迁徙起源与Pantala flavescens随退却季风抵达印度东南部联系起来；这是其广泛全球扩散的一条线索。