دانشمندانی که روی پروانه‌های پادشاه آمریکای شمالی (Danaus plexippus) مطالعه می‌کنند، مجموعه‌ای از ژن‌ها را کشف کرده‌اند که ممکن است در مهاجرت پروانه‌ها به مکزیک برای زمستان نقش داشته باشند. تحقیقات آنها 40 ژن را توصیف می‌کند که با اجبار پروانه‌ها برای جهت‌یابی خود توسط یک قطب‌نمای داخلی خورشید و آغاز سفر 4000 کیلومتری به سمت جنوب مرتبط هستند.
استیون رپرت رهبری تیمی از محققان از دانشکده پزشکی دانشگاه ماساچوست را بر عهده داشت که آنالیزهای رفتاری و ژنتیکی را روی پروانه های تابستانی و مهاجر انجام دادند.او گفت: "داده‌های ما اولین ارتباط بین پروفایل‌های بیان ژن در مغز و حالت مهاجرت در هر حیوانی است که تحت مهاجرت طولانی‌مدت قرار می‌گیرد. علاوه بر این، نتایج ما همچنین اولین بینش‌ها را در مورد الگوهای بیان ژنی که ممکن است زیربنای خورشید باشد ارائه می‌کند. جهت گیری قطب نما، فرآیند پیچیده ای که شامل ادغام اطلاعات زمانی و مکانی است.
پروانه های Monarch در پاییز شروع به پرواز به سمت جنوب می کنند و از ساعت داخلی خود و قطب نما خورشید برای جهت گیری خود استفاده می کنند. پس از گذراندن زمستان در مناطق گرمتر مکزیک، آنها دوباره از طریق جنوب ایالات متحده به سمت شمال حرکت می کنند، در حالی که می روند تولید مثل می کنند و اواخر تابستان را در یک ایالت غیرمهاجر در شمال ایالات متحده سپری می کنند. برخلاف پروانه‌های تابستانی که برخی از فرزندانشان مهاجر پاییزی می‌شوند، حشرات پاییزی فعالیت تولیدمثلی ندارند - آنها اندام‌های تولید مثلی کوچک‌تری دارند و رفتار جنسی کاهش‌یافته از خود نشان می‌دهند. این کاهش شور و حرارت آنها ناشی از کاهش سطح هورمون جوانی (JH) است که به پروانه ها اجازه می دهد طولانی تر زندگی کنند و همچنین آنها را از داشتن رابطه جنسی و تخم گذاری در طول سفر طولانی خود به جنوب باز می دارد.
نویسندگان آزمایش کردند که آیا سطوح JH نیز مسئول جهت گیری پرواز هستند یا خیر. با درمان پروانه های پاییزی با آنالوگ قوی JH، آنها حالت باروری شبیه تابستان را القا کردند و سپس به رفتار پرواز جهت دار آنها در شبیه ساز پرواز و پروفایل های بیان ژن در مغزشان نگاه کردند. رپرتس گفت: "ما دریافتیم که رفتار پرواز جهت‌یافته مستقل از فعالیت JH است. علاوه بر این، برخلاف پروانه‌های تابستانی غیرمهاجر، پروانه‌های پاییزی الگوهای فعال‌سازی بسیار متفاوتی را در مجموعه‌ای از 40 ژن مستقل از JH نشان دادند که نشان می‌دهد تغییرات فصلی تغییر می‌کند. در عملکرد ژنومی به تعریف حالت مهاجرت کمک می کند.
