Неки лептири монарха не мигрирају

Монархи су најпознатији по невероватној миграцији на велике удаљености са крајњег севера од Канаде до њихових зимовалишта у Мексику. Али да ли сте знали да су ови лептири северноамеричких монарха једини који мигрирају?

Лептири монарха (Данаус плекиппус) такође живе у Средњој и Јужној Америци, на Карибима, у Аустралији, па чак и у деловима Европе и Нове Гвинеје. Али сви ови монархи су седећи, што значи да остају на једном месту и не мигрирају.

Научници дуго претпостављају да су северноамерички миграторни монархи потицали из седеће популације и да је та једна група лептира развила способност миграције. Али недавна генетска студија указује да је супротно можда истина.

Истраживачи са Универзитета у Чикагу мапирали су геном монарха и верују да су одредили ген одговоран за мигрантско понашање код северноамеричких лептира. Научници су упоредили преко 500 гена и миграторних и не-миграторних лептира монарха и открили само један ген који се константно разликује у две популације монарха. Ген познат као колаген ИВ α-1, који учествује у формирању и функцији летећих мишића, експримира се у знатно смањеним нивоима у миграторним монархом. Ови лептири троше мање кисеоника и имају нижу стопу метаболизма током лета, што их чини ефикаснијим летачима. Боље су опремљени за путовања на дуже релације у односу на своје седеће рођаке. Монархи који не мигрирају, према истраживачима, лете брже и теже, што је добро за краткорочни лет, али не и за пут од неколико хиљада миља.

Тим са Универзитета у Чикагу такође је користио ову генетску анализу да би погледао родове монарха и закључио да врста заправо потиче из мигрантске популације у Северној Америци. Они верују да су се монархи распршили преко океана пре више хиљада година, а свако ново становништво изгубило је своје мигрантско понашање независно.

_{Извори:}

• _{Лептир монарх, Данаус плексиппус Линнаеус, Андреи Соураков, Универзитет на Флориди ИФАС екстензија. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Откривене су генетске тајне лептира монарха, Медицина Универзитета у Чикагу, 2. октобра 2014. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}

Волонтери - обични грађани који су заинтересовани за лептире - допринели су већем броју података који су помогли научницима да науче како и када монархи мигрирају у Северну Америку. У четрдесетим годинама зоолог Фредерицк Уркухарт развио је методу за обележавање лептира монарха постављањем мале налепне етикете на крило. Уркухарт се надао да ће обележавањем лептира наћи начина да прати њихова путовања. Он и његова супруга Нора означили су хиљаде лептира, али убрзо су схватили да ће им требати много више помоћи да означе довољно лептира да би пружили корисне податке.

1952. године, Уркхартови су ангажовали своје прве научнике, волонтере који су помогли да се обележе и ослободе хиљаде лептира монарха. Људи који су пронашли означене лептире замољени су да своје налазе пошаљу Уркхарту, са детаљима о томе када и где су монархи пронађени. Сваке године регрутовали су све више добровољаца, који су заузврат означили више лептира, а полако је Фредерицк Уркухарт почео мапирати стазе миграната које су монархи слиједили на јесен. Али где су лептири одлазили?

Коначно, 1975. године, човек по имену Кен Бруггер назвао је Уркухартс из Мексика да извештавају о најважнијим виђењима до сада. Милиони лептира монарха окупили су се у шуми у централном Мексику. Неколико деценија прикупљених од стране волонтера довело је Уркхарте до претходно непознатих зимовалишта лептира монарха.

Иако се неколико пројеката означавања наставља и данас, постоји и нови научно-истраживачки пројекат који има за циљ да научницима научи како и када се монархи врате на пролеће. Кроз Јоурнеи Нортх, интернетску студију, волонтери пријављују локацију и датум својих првих виђења монарха у пролећним и летњим месецима.

Да ли сте заинтересовани за волонтирање за прикупљање података о миграцији монарха у вашем крају? Сазнајте више: Волонтирај са научним пројектом грађана Монарха.

_{Извори:}

• _{Др Фред Уркухарт - Ин Мемориам, Монарцх Ватцх, Универзитет у Канзасу. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Означавање монарха, Монарцх Ватцх, Универзитет у Канзасу. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Летне миграције лептира монарха у источној Северној Америци откриле су научници грађана, Елизабетх Ховард и Андрев К. Давис, часопис за заштиту инсеката, 2008. (ПДФ) Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Документирање пролећних померања лептира монарха са Јоурнеи Нортх, грађанином науком Програм, Елизабетх Ховард и Андрев К. Давис. У Монарцх Буттерфли Биологи & Цонсерватион, Карен Сузанне Оберхаусер и Мицхелле Ј. Соленск.}

Откриће где лептири монарха иду сваке зиме одмах је поставило ново питање: како да ли лептир проналази пут у забачену шуму, хиљадама километара далеко, ако је никад није било пре него што?

2009. године, тим научника са Универзитета у Масачусетсу разоткрио је део ове мистерије када су показали како лептир монарх користи своје антене за праћење сунца. Научници су деценијама веровали да монархи морају да прате сунце да би пронашли свој пут ка југу и да су лептири прилагођавали свој смер док је сунце прелазило небо од хоризонта до Хоризонт.

За антене инсеката одавно се сматра да им служе рецепторе за хемијске и тактилне знакове. Али истраживачи са УМасс-а сумњали су да би они могли играти улогу у томе како монархи обрађују светлосне знакове и приликом миграције. Научници су ставили лептире монарха у симулатор лета и уклонили антене из једне групе лептира. Док су лептири са антенама летели на југозапад, као и обично, монархи без антена су махнито кренули с пута.

Тим је потом истражио циркадијански сат у монарховом мозгу - молекуларни циклуси који реагују на промене у сунчеву светлост између ноћи и дана - и открили су да нормално функционише, чак и након уклањања лептира антене. Чини се да антене тумаче светлосне знакове независно од мозга.

Да би потврдили ову хипотезу, истраживачи су поново поделили монархе у две групе. За контролну групу, премазали су антене бистрим емајлом који ће и даље моћи да продире светлост. За тестну или променљиву групу користили су црну емајл боју, ефикасно блокирајући светлосне сигнале да дођу до антена. Као што је предвиђено, монархи са нефункционалним антенама летели су у случајним смеровима, док су они који су још увек могли да детектују светлост својим антенама задржали курс.

Али морало је бити више од тога да само прате сунце, јер су и у изузетно облачним данима монархи без престанка летели на југозапад. Да ли могу лептири монарха такође пратити Земљино магнетно поље? Истраживачи са УМасс-а су одлучили да истраже ову могућност, па су 2014. објавили резултате своје студије.

Овај пут су научници ставили лептире монарха у симулаторе лета са вештачким магнетним пољем, како би могли да контролишу нагиб. Лептири су летели у свом уобичајеном јужном смеру, све док истраживачи нису преокренули магнетни нагиб - лептири су се окренули према лицу и одлетјели ка северу.

Један последњи експеримент је потврдио да овај магнетни компас зависи од светлости. Научници су користили посебне филтере за контролу таласних дужина светлости у симулатору лета. Када су монархи били изложени светлу у ултраљубичастом А / плавом спектралном опсегу (380 нм до 420 нм), остали су на свом јужном току. Светлост у распону таласних дужина изнад 420 нм учинила је да монархи лете у круговима.

_Извор:

• _{Антеннални циркадијански сатови координатни оријентација компаса сунца у миграторним лептирима монарха, Цхристине Мерлин, Роберт Ј. Гегеар и Стевен М. Репперт, Наука 25. септембар 2009: Вол. 325. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Лептир 'ГПС' пронађен у антенама, аутор: Јудитх Бурнс, ББЦ Невс, 25. септембра 2009. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Научници показују да лептири монарха користе магнетни компас током миграције, Јим Фессенден, Медицинске школе УМасс, 24. јуна 2014. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}

Захваљујући деценијама обележавања записа и запажања истраживача и ентузијаста монарха, знамо прилично мало о томе како монархи управљају таквим миграција дугог пада.

У марту 2001. године у Мексику је опорављен обележени лептир и пријављен Фредерицку Уркухарту. Уркухарт је прегледао своју базу података и открио да је овај срдачни мушки монарх (ознака # 40056) првобитно обележен на острву Гранд Манан, Нев Брунсвицк, Канада, у августу 2000. године. Ова особа је прелетела рекордних 2750 миља и била је први лептир означен у овом подручју Канаде за који је потврђено да је завршио пут у Мексико.

Како монарх прелети тако невероватну удаљеност на тако осјетљивим крилима? Мигрантски монархи су стручњаци који врше лепезе, пуштајући их да превладавају задњи ветрови и хладни предњи југ и погурају их стотинама километара. Уместо да троше енергију машући крилима, они се обале на ваздушним струјама, исправљајући свој смер по потреби. Пилоти авиона једрилица известили су да деле небо с монархом на висини од чак 11.000 стопа.

Кад су услови идеални за полетање, монархи који мигрирају могу остати у ваздуху до 12 сати дневно, прелазећи удаљености до 200-400 миља.

_{Извори:}

• _{"Монарх лептир, Данаус плекиппус Л. (Лепидоптера: Данаидае), „Тхомас Ц. Еммел и Андреи Соураков, Универзитет на Флориди. Енциклопедија ентомологије, 2^нд издање, уредио Јохн Л. Цапинера.}
• _{Монарцх Таг & Релеасе, Веб страница Виргиниа Ливинг Мусеум. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}
• _{Најдужа миграција монарха - рекордни лет, Јоурнеи Нортх. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}

Човек би могао помислити да би створење које прелети неколико хиљада километара трошило много енергије радећи то и зато на циљ стижу знатно лакши него када је кренуо, јел тако? Није тако за лептира монарха. Монархи заправо добијају на тежини током дуге миграције на југ и стижу у Мексико изгледајући прилично дебело.

Монарх мора стићи у станиште за зимовање у Мексику са довољно телесне масти да би се прогурао преко зиме. Једном када се усели у оиумел шуму, монарх ће остати у миру 4-5 месеци. Осим ретког, кратког лета за пиће воде или мало нектара, монарх проводи зиму прожет милионима других лептира, одмарајући се и чекајући пролеће.

Па како лептир монарх добија на тежини током лета преко 2.000 километара? Очувањем енергије и храњењем колико год је могуће на путу. Истраживачки тим на челу са Линцолном П. Бровер, свјетски познати стручњак за монарх, проучио је како се монархи подстичу за миграцију и презимљавање.

Као одрасли, монархи пију цветни нектар, који је у ствари шећер, и претварају га у липидни, што даје више енергије по тежини од шећера. Али пуњење липида не почиње у одраслој доби. Гусјенице монарха се хране стално, и акумулирати мале залихе енергије које у великој мери преживе опстанак. Новопечени лептир већ има неке залихе иницијалне енергије на којима ће градити. Монархи мигранти своје резерве енергије граде још брже, јер су у стању репродуктивне дијапаузе и не троше енергију на парење и узгој.

Миграцијски монархи се скупљају пре него што започну пут ка југу, али такође чине честа заустављања да би се хранили путем. Пасти извори нектара изузетно су важни за њихов успех у миграцији, али нису нарочито избирљиви где се хране. У источном делу САД-а, било која ливада или поље у цвату функционират ће као бензинска станица за миграције монарха.

Бровер и његове колеге приметили су да је очување нектарских биљака у Тексасу и северном Мексику можда пресудно за одржавање миграције монарха. Лептири се у овом региону окупљају у великом броју, хранећи се срцем како би повећали своје залихе липида пре него што заврше последњи део миграције.

_{Извори:}

• _{"Монарх лептир, Данаус плекиппус Л. (Лепидоптера: Данаидае), „Тхомас Ц. Еммел и Андреи Соураков, Универзитет на Флориди. Енциклопедија ентомологије, 2^нд издање, уредио Јохн Л. Цапинера.}
• _{Подстиче јесењу миграцију лептира монарха, Линцолн П. Бровер, Линда С. Финк и Петер Валфорд, Интегративна и упоредна биологија, Вол. 46, 2006. Приступљено онлине 8. јуна 2015.}