Хрупкий вид бабочек обманчив. Прочный и одновременно легкий экзоскелет, уникальные характеристики крыловой мускулатуры, механизма прикрепления и работы крыльев, высокочувствительные и разнообразные рецепторы позволяют некоторым из них успешно совершать тысячекилометровые миграции. Правда, дальние перелеты характерны примерно для 20 видов из более чем 200 000. Наиболее известными мигрантами являются данаиды монархи, бражники, репейницы и адмиралы.
В зависимости от силы ветра в среднем они перемещаются со скоростью от 12,7 до 16,5 м/с, но есть среди них и рекордсмены. Так, бражники способны развивать скорость до 27,7 м/с.
Летят бабочки не круглосуточно, а останавливаются на отдых (дневные — на ночь, ночные — на день), после которого снова поднимаются на определенную высоту и продолжают полет. В таком режиме им удается преодолеть около 2000 км, отдохнув всего два-три раза.
В 2018 году в журнале Biology Letters была опубликована статья, авторы которой предположили, что на самые большие расстояния мигрируют репейницы. Каждую осень они переселяются из стран Южной Европы в Африку, а весной возвращаются домой, преодолевая в год около 12 000 км. Узнать это ученые смогли, изучив химический состав чешуек крыльев. Он показал, в каких местах бабочка питалась. Ранее рекордсменами по длительности перелета считались данаиды монархи с годовым «пробегом» около 10 000 км. Бабочкам удается преодолеть около 2000 км, отдохнув всего лва-три раза.
Чтобы понять, как бабочки пролетают такие большие расстояния, ученые провели генетический анализ мигрирующих и оседлых популяций монархов и установили, что у них отличаются гены, регулирующие структуру мышц крыльев и эффективность метаболизма. Оказалось, у мигрантов крыловые мышцы крепче и потребляют гораздо меньше энергии. При этом остальные работают одинаково.
Тем не менее, вопрос о миграции бабочек еще далек от разрешения. Пока неизвестно, как они ориентируются. Предполагается, что дневные осуществляют навигацию по солнцу, ночные — по луне и звездам. Помимо этого, они могут ориентироваться по поляризации неба, внутренним биологическим часам и магнитному полю. В 2014 году американские ученые установили, что данаиды монархи имеют магнитный компас. Ранее в усиках этих бабочек был обнаружен солнечный «датчик», позволяющий находить дорогу по свету. Но оставалось непонятным, как им удается не сбиться с пути в ненастье. Эксперименты показали, что у этих насекомых есть «компас» для измерения магнитного наклонения — такой же, как у перелетных птиц, рептилий, амфибий и черепах. Результаты исследования были опубликованы в издании Nature Communications.