5 vecí, ktoré ste nevedeli o migrácii motýľov Monarch

Dobrovoľníci označujú monarchov, aby vedci mohli zmapovať ich migračné cesty. Debbie Hadley, DIVOKÝ dres

Dobrovoľníci – obyčajní občania so záujmom o motýle – prispeli mnohými údajmi, ktoré pomohli vedcom zistiť, ako a kedy panovníci migrujú v Severnej Amerike. V 40. rokoch 20. storočia zoológ Frederick Urquhart vyvinul metódu označovania motýľov monarchových pripevnením malej nálepky na krídlo. Urquhart dúfal, že označením motýľov bude mať spôsob, ako sledovať ich cesty. Spolu so svojou manželkou Norou označili tisíce motýľov, ale čoskoro si uvedomili, že budú potrebovať oveľa viac pomoci, aby označili dostatok motýľov, aby poskytli užitočné údaje.

V roku 1952 Urquhartovci získali svojich prvých občianskych vedcov, dobrovoľníkov, ktorí pomohli označiť a vypustiť tisíce motýľov monarchov. Ľudia, ktorí našli označené motýle, boli požiadaní, aby svoje nálezy poslali Urquhartovi s podrobnosťami o tom, kedy a kde boli panovníci nájdení. Každý rok naverbovali viac dobrovoľníkov, ktorí zase označili viac motýľov, a Frederick Urquhart začal pomaly mapovať migračné cesty, ktorými sa panovníci na jeseň vydali. Ale kam šli motýle?

Nakoniec v roku 1975 muž menom Ken Brugger zavolal Urquhartovcom z Mexika, aby ohlásil doteraz najvýznamnejšie pozorovanie. V lese v strednom Mexiku boli zhromaždené milióny motýľov monarchov. Niekoľko desaťročí údajov zozbieraných dobrovoľníkmi priviedlo Urquhartov do predtým neznámych zimovísk motýľov monarchov.

Zatiaľ čo niekoľko projektov označovania pokračuje aj dnes, existuje aj nový projekt občianskej vedy, ktorého cieľom je pomôcť vedcom zistiť, ako a kedy sa monarchovia na jar vrátia. Prostredníctvom webovej štúdie Journey North dobrovoľníci hlásia miesto a dátum svojho prvého pozorovania panovníka v jarných a letných mesiacoch.

Máte záujem dobrovoľne zbierať údaje o migrácii monarchov vo vašej oblasti? Zistite viac: Dobrovoľník s vedeckým projektom Monarch Citizen.

_Zdroje:

• _{Dr. Fred Urquhart – In memoriam , Monarch Watch, University of Kansas. Prístup online 8. júna 2015.}
• _{Označovanie monarchov , Monarch Watch, University of Kansas. Prístup online 8. júna 2015.}
• _{Jesenné migračné dráhy motýľov monarchov vo východnej časti Severnej Ameriky odhalili občanskí vedci , Elizabeth Howard a Andrew K. Davis, Journal of Insect Conservation, 2008. (PDF) Prístup online 8. júna 2015.}
• _{Dokumentovanie jarných pohybov motýľov Monarch s Journey North, občianskou vedou Program, Elizabeth Howard a Andrew K. Davis. V Monarch Butterfly Biology & Conservation, Karen Suzanne Oberhauser a Michelle J. Solensk.}

Monarchovia navigujú pomocou slnečného aj magnetického kompasu

Monarchovia používajú na navigáciu slnečné aj magnetické kompasy. Používateľ Flickr Chris Waits ( CC licencia )

Zistenie toho, kam chodievali motýle monarchy každú zimu, okamžite vyvolalo novú otázku: ako si motýľ nájde cestu do vzdialeného lesa, vzdialeného tisíce kilometrov, ak tam ešte nikdy nebol?

V roku 2009 tím vedcov z University of Massachusetts odhalil časť tejto záhady, keď ukázal, ako motýľ monarcha používa svoje antény na sledovanie slnka. Po celé desaťročia vedci verili, že monarchovia musia nasledovať slnko, aby našli cestu na juh, a že motýle prispôsobovali svoj smer, keď sa slnko pohybovalo po oblohe od horizontu k horizontu.

Antény hmyzu boli dlho chápané tak, že slúžia ako receptory pre chemické a hmatové podnety . Vedci z UMass však mali podozrenie, že by mohli hrať úlohu v tom, ako monarchovia spracovávali svetelné signály pri migrácii. Vedci umiestnili motýle monarchy do leteckého simulátora a jednej skupine motýľov odstránili antény. Zatiaľ čo motýle s tykadlami lietali na juhozápad, ako obvykle, monarchovia bez tykadiel divoko vybočili z kurzu.

Tím potom skúmal cirkadiánne hodiny v mozgu panovníka – molekulárne cykly, ktoré reagujú na zmeny slnečného svetla medzi nocou a dňom – a zistili, že stále fungujú normálne, dokonca aj po odstránení motýľových antén. Zdá sa, že antény interpretujú svetelné signály nezávisle od mozgu.

Na potvrdenie tejto hypotézy vedci opäť rozdelili panovníkov do dvoch skupín. Pre kontrolnú skupinu pokryli antény čírym smaltom, ktorý by stále umožňoval prenikanie svetla. Pre testovaciu alebo variabilnú skupinu použili čiernu smaltovanú farbu, ktorá účinne blokovala svetelné signály v dosahu antén. Ako sa predpovedalo, panovníci s nefunkčnými anténami lietali náhodnými smermi, zatiaľ čo tí, ktorí stále dokázali zachytiť svetlo svojimi anténami, zostali v kurze.

Muselo však ísť o niečo viac, než len nasledovať slnko, pretože aj počas extrémne zamračených dní panovníci bez problémov pokračovali v lete na juhozápad. Mohli by motýle monarchy tiež sledovať magnetické pole Zeme? Výskumníci UMass sa rozhodli preskúmať túto možnosť a v roku 2014 zverejnili výsledky svojej štúdie.

Tentoraz vedci dali motýle monarchy do leteckých simulátorov s umelými magnetickými poľami, aby mohli ovládať sklon. Motýle lietali svojim obvyklým južným smerom, kým výskumníci neobrátili magnetický sklon – potom sa motýle otočili a odleteli na sever.

Jeden posledný experiment potvrdil, že tento magnetický kompas bol závislý od svetla. Vedci použili špeciálne filtre na riadenie vlnových dĺžok svetla v leteckom simulátore. Keď boli monarchovia vystavení svetlu v ultrafialovom spektrálnom rozsahu A/blue (380nm až 420nm), zostali na svojom južnom kurze. Svetlo v rozsahu vlnových dĺžok nad 420 nm spôsobilo, že monarchovia lietali v kruhoch.

_Zdroj:

• _{Anténové cirkadiánne hodiny súradnicová orientácia kompasu slnka u motýľov sťahovavých monarchov, Christine Merlin, Robert J. Gegear a Steven M. Reppert, Veda 25. september 2009: roč. 325. Prístup online 8. júna 2015.}
• _{V anténach sa našiel motýľ „GPS“. , od Judith Burns, BBC News, 25. septembra 2009. Prístup online 8. júna 2015.}
• _{Vedci ukazujú, že motýle monarchy počas migrácie využívajú magnetický kompas , od Jima Fessendena, UMass Medical Schools, 24. júna 2014. Prístup online 8. júna 2015.}

Migrujúci panovníci môžu plachtením prejsť až 400 míľ za deň

Migrujúci panovník môže za jeden deň prejsť až 400 míľ. Getty Images/E+/Liliboas

Vďaka desaťročiam záznamov o označovaní a pozorovaní zo strany výskumníkov a nadšencov monarchov vieme pomerne dosť o tom, ako monarchovia riadia takéto migrácia na dlhú jeseň .

V marci 2001 bol v Mexiku nájdený označený motýľ a nahlásený Frederickovi Urquhartovi. Urquhart skontroloval svoju databázu a zistil, že tento srdečný mužský monarcha (tag #40056) bol pôvodne označený na ostrove Grand Manan v štáte New Brunswick v Kanade v auguste 2000. Tento jedinec preletel rekordných 2 750 míľ a bol prvým motýľom označeným v tejto oblasti. z Kanady, ktorej bolo potvrdené, že dokončí cestu do Mexika.

Ako môže monarcha preletieť takú neuveriteľnú vzdialenosť na takých jemných krídlach? Migrujúci panovníci sú experti na stúpanie, pričom prevládajúci zadný vietor a južný studený front ich tlačí na stovky kilometrov. Namiesto toho, aby vynaložili energiu na mávanie krídel, dostávajú sa na prúdy vzduchu a podľa potreby korigujú svoj smer. Piloti vetroňov hlásili, že zdieľajú oblohu s panovníkmi v nadmorskej výške až 11 000 stôp.

Keď sú podmienky ideálne na plachtenie, migrujúci monarchovia môžu zostať vo vzduchu až 12 hodín denne, pričom prekonajú vzdialenosti až 200 – 400 míľ.

_Zdroje:

• _{Monarch Butterfly, Danus plexippus L. (Lepidoptera: Danaidae),' Thomas C. Emmel a Andrei Sourakov, University of Florida. Encyklopédia entomológie , dva^ndvydanie, spracoval John L. Capinera.}
• _{Monarch Tag & Release , webová stránka Virginia Living Museum. Prístup online 8. júna 2015.}
• _{Najdlhšia migrácia monarchov – rekordný let , Cesta na sever. Prístup online 8. júna 2015.}

Monarch motýle pri migrácii naberajú telesný tuk

Monarchovia sa na migračnej ceste zastavujú pre nektár, aby nabrali telesný tuk na dlhú zimu. Používateľ Flickr Rodney Campbell ( CC licencia )

Človek by si myslel, že tvor, ktorý preletí niekoľko tisíc míľ, pri tom vynaloží veľa energie, a preto do cieľa dorazí podstatne ľahší, ako keď svoju cestu začal, však? Nie tak pre motýľa monarchu. Monarchovia počas dlhej migrácie na juh skutočne priberú na váhe a do Mexika dorazia vyzerajúc dosť bacuľaté.

Monarcha musí prísť na zimovisko v Mexiku s dostatkom telesného tuku, aby prežil zimu. Keď sa monarcha usadí v oyumelskom lese, zostane v pokoji 4-5 mesiacov. Okrem vzácneho krátkeho letu, aby sa napil vody alebo malého nektáru, trávi panovník zimu zastrčený medzi miliónmi ďalších motýľov, odpočíva a čaká na jar.

Ako teda motýľ monarcha priberá na váhe počas letu dlhšom ako 2000 míľ? Šetrením energie a kŕmením čo najviac po ceste. Výskumný tím pod vedením Lincolna P. Browera, svetoznámeho odborníka na panovníkov, skúmal, ako sa panovníci živia migráciou a prezimovaním.

Ako dospelí monarchovia pijú kvetinový nektár, čo je v podstate cukor, a premieňajú ho na lipid, ktorý poskytuje viac energie na hmotnosť ako cukor. Ale zaťaženie lipidmi nezačína v dospelosti. Húsenice Monarch sa neustále kŕmia a akumulujú malé zásoby energie, ktoré z veľkej časti prežijú zakuklenie. Novovzniknutý motýľ už má nejaké počiatočné zásoby energie, na ktorých môže stavať. Migrujúci monarchovia budujú svoje energetické zásoby ešte rýchlejšie, pretože sú v stave reprodukčnej diapauzy a nevynakladajú energiu na párenie a rozmnožovanie.

Sťahujúci monarchovia sa zhromažďujú skôr, ako začnú svoju cestu na juh, ale tiež sa často zastavujú, aby sa nakŕmili. jeseň zdroje nektáru sú mimoriadne dôležité pre ich úspešnú migráciu, ale nie sú obzvlášť vyberavé v tom, kde sa živia. Na východe USA bude každá rozkvitnutá lúka alebo pole fungovať ako čerpacia stanica pre migrujúcich panovníkov.

Brower a jeho kolegovia poznamenali, že zachovanie nektárových rastlín v Texase a severnom Mexiku môže byť rozhodujúce pre udržanie migrácie monarchov. Motýle sa v tejto oblasti zhromažďujú vo veľkom počte a výdatne sa živia, aby zvýšili svoje zásoby lipidov pred dokončením poslednej etapy migrácie.

_Zdroje:

• _{Monarch Butterfly, Danus plexippus L. (Lepidoptera: Danaidae),' Thomas C. Emmel a Andrei Sourakov, University of Florida. Encyklopédia entomológie , dva^ndvydanie, spracoval John L. Capinera.}
• _{Poháňanie jesennej migrácie motýľa monarchy , Lincoln P. Brower, Linda S. Fink a Peter Walford, Integratívna a komparatívna biológia , zv. 46, 2006. Prístup online 8. júna 2015.}