Низкие температуры дня и ночи оказались единственным фактором, определяющем время начала миграций "межконтинентальных" бабочек-монархов из Северной в Южную Америку и обратно, что говорит о крайней уязвимости этих насекомых перед изменением климата, заявляют биологи в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
Бабочка-монарх. фото википедия"Температура в тех уголках Земли, где зимуют бабочки, оказалась критически важной для завершения их миграционного цикла. Если она будет "неправильной", то цикл миграции просто развалится, и мы потеряем один из самых интересных феноменов. Нам все больше становится понятным, что их миграционный цикл крайне хрупок. Полное понимание этого процесса поможет нам защитить их и от глобального потепления", — заявил Стивен Реперт (Steven Reppert) из университета Массачусетса в городе Уорчестер (США).
Репперт и его коллеги пришли к такому выводу, наблюдая за полетом бабочек-монархов, которым ученые пытались помешать при помощи разных раздражителей — света и температуры. Ранее авторы статьи обнаружили, что усики бабочек содержат в себе "солнечные навигаторы", позволяющие монарху ориентироваться по Солнцу во время межконтинентальных перелетов.
К удивлению ученых, изменение длительности светового дня, один из признаков наступающей зимы, не влияло на направление полета бабочек. С другой стороны, монархи резко меняли направление полета и начинали лететь на "север", если температура в их клетках понижалась до критической отметки — 11 градусов днем и 4 градуса ночью.
Как отмечают Репперт и его коллеги, данный механизм "переключения" маршрута миграции крайне важен для нормальной жизни насекомых. При постоянно высоких температурах бабочки продолжали лететь на север или юг, что привело бы к плачевным последствиям в реальности. По этой причине дальнейший рост температур может крайне негативно повлиять на благосостояние монархов — высокие температуры дня и ночи могут заставить их пролетать мимо обычных зон зимовки, где есть все условия для продолжения рода.
В текущем году увеличилось количество бабочек-монархов, мигрирующих из Канады и США в Мексику, что расценивается как обнадёживающий знак, ведь в 2010-м численность этих насекомых сократилась на целых 75%.
Монархи населяют не только Северную, но и Центральную Америку, а также Карибские и Тихоокеанские острова. (Фото David Aubrey / Corbis.) Общая площадь лесов, в которых обитают данаиды, выросла в этом году в сравнении с прошлогодним историческим минимумом более чем вдвое — с 1,9 до 4 га. Но пока этот показатель всё равно ниже результата зимы 2008–2009 годов (8 га) и рекордно высокого за 1996–1997 годы (18,2 га).
Колебания величины популяций насекомых — норма в природе. Ну а численность монархов меняется главным образом из-за климатических условий — к примеру, из-за необычно холодных лет в Соединённых Штатах и Канаде, где рождаются эти бабочки. Несомненно, сказались и другие факторы, такие как вырубка соснового леса в штате Мичоакан на западе Мексики, который служит своеобразным «одеялом» для данаид, защищая их от зимних дождей и холода.
В последнее десятилетие Всемирный фонд дикой природы, частные компании, международные группы, местные и федеральные правительства пытались бороться с вырубкой лесов. Полиция отыскивала нелегальные лесопилки, инспектировала питомники и сельхозпредприятия, владеющие землёй в охраняемых государством заповедниках. Всё это худо-бедно принесло свои плоды: в прошлом году было незаконно вырублено 1,5 га леса, что на 97% ниже показателя двумя годами ранее. Пик нелегальных лесозаготовок пришёлся на 2005 год, когда под топор пошёл 461 га леса.
Биосферный заповедник в Мексике, где зимуют перелётные бабочки, признан всемирным природным наследием. Эти 56 тысяч гектаров находятся в горах на стыке центральных штатов Мехико и Мичоакан. Ежегодно в ноябре туда прилетают миллионы бабочек-монархов, которые зимуют в заповеднике, а в марте вновь отправляются на север, в США.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Система солнечной навигации в усиках бабочек-монархов состоит из двух независимых солнечных "навигаторов", что позволяет насекомому сохранять способность к межконтинентальным перелетам при повреждении одной из антенн, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Североамериканская бабочка-монарх (Danaus plexippus) принадлежит к числу насекомых, мигрирующих на далекие расстояния. Летом эти бабочки и их личинки предпочитают обитать в умеренных и субтропических регионах Соединенных штатов, а осенью и зимой они мигрируют в южные пределы Мексики и других стран Центральной Америки. Известны случаи, когда монархи перелетали на другие континенты - некоторые бабочки были замечены в южной Британии, на российском Дальнем Востоке, в Австралии и на Гавайских островах.
Группа биологов под руководством Стивена Репперта (Steven Reppert) из Медицинской школы университета штата Массачусетс в городе Уорчестер (США) изучала систему навигации бабочек, отдельные компоненты которой - светочувствительные клетки в антеннах и центр обработки информации в мозге - они открыли в 2009 и 2011 годах.
Репперт и его коллеги проверили, как монархи будут вести себя при повреждении левой или правой антенны. Для этого ученые поймали нескольких мигрирующих бабочек осенью 2011 года, удалили один из усиков и стали наблюдать за поведением насекомых.
Оказалось, что повреждение антенны почти не повлияло на навигационные способности монархов - бабочки с одним усиком летели примерно в том же направлении, что и насекомые с двумя антеннами-"навигаторами". Это открытие позволило ученым предположить, что вторая антенна является своеобразной запасной деталью на тот случай, если первый усик будет поврежден. Тем не менее, нельзя исключать, что насекомое использует обе антенны в том случае, если они исправны.
Авторы статьи проверили эту гипотезу, покрасив одну из антенн бабочек в черный цвет при помощи светонепроницаемой краски, и повторили эксперимент. На этот раз бабочки потеряли способность ориентироваться по свету Солнца и начали двигаться беспорядочно.
Как полагают исследователи, центр навигации в мозге бабочек может работать в двух режимах - с использованием одной и двух антенн. Во втором случае он объединяет сигналы с левого и правого усика и получает некое "усредненное" значение о положении Солнца на небосводе.
По всей видимости, мозг бабочки не считает закрашенную антенну поврежденной и пытается объединить ее нервные импульсы с сигналами с исправного усика. Это подтверждается тем, что работа системы навигации была восстановлена после того, как ученые отделили закрашенные усики от головы бабочки.
Покраска антенны привела к тому, что ее светочувствительные клетки всегда сигнализировали о наступлении темного времени суток. Этот ложный сигнал смешивался с корректными навигационными данными с исправного усика, что и дезориентировало бабочку.
Таким образом, бабочки-монархи оказались обладателями двух полноценных и независимых друг от друга солнечных "навигаторов", которые помогают им достигать цели при межконтинентальной миграции даже при повреждении одной из светочувствительных антенн.
Источник: РИАНОВОСТИ
20-03-2015 Просмотров:8274 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами. Илистый прыгунОб этом говорится...
10-04-2015 Просмотров:7747 Новости Астрономии Антоненко Андрей
Хагаи Петерс (Hagai Perets), астрофизик из Израильского института технологии в Хайфе, с коллегами смоделировали процесс удара двух планет, так чтобы из обломков образовалась планета типа нашей Луны. Согласно их оценкам,...
01-06-2016 Просмотров:6434 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Биологи выяснили, что палочники, к числу которых относятся самые длинные насекомые в мире, позаимствовали у бактерий гены, необходимые для питания растениями. Возможно, именно это предопределило их эволюционный успех. ПалочникК такому выводу...
22-09-2014 Просмотров:7763 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Американские палеонтологи описали нового утконосого динозавра, обладавшего совершенно исключительным носом. Однако пока относительно Rhinorex condrupus, как назвали этого ящера, у ученых имеется больше вопросов, чем ответов. Rhinorex condrupus отбивается от гигантского...
05-11-2014 Просмотров:10588 Наши фильмы Антоненко Андрей
Материал для данного фильма был отснят в 2011г во время Амурской экспедиции. На юго-востоке нашей страны протекает одна из самых крупных рек России, вдоль которой проходит граница двух крупнейших стран планеты....
Ученые из ИБХ РАН, МГУ и Университета Юты (США) показали с использованием метода FRET-микроскопии способность нуклеосом обратимо раскручиваться под воздействием FAСT без затрат энергии. Результаты работы опубликованы в журнале Nature…
Биологи установили, что жертвой вымираний чаще всего становятся самые крупные и самые мелкие животные. А вот виды со средним размером тела имеют гораздо больше шансов на выживание. Слон и мышьК такому…
Обнаружены останки самого древнего антарктического кита, известного науке. Челюсть длиной 60 см была найдена на Антарктическом полуострове. Древний кит в представлении художника (изображение Marcelo Reguero / AFP / Getty Images)Животное, достигавшее…
Прояснить подробности возникновения резкого полового диморфизма у ластоногих (Pinnipedia) удалось аспиранту Карлтонского университета Томасу Каллену. Он убедительно показал, что большая разница в размерах самцов и самок возникла у этой группы…
Хвост, заново отрощенный ящерицами, скован в движениях. Ящерица Anolis carolinensisБиологи из Аризонского университета выяснили, что хвост, который отращивают ящерицы взамен утерянного, существенно отличается от исходного варианта. Результаты исследования опубликованы в журнале…
Группа исследователей из Университетского колледжа Лондона раскрыла механизм, с помощью которого возникли отдельные элементы РНК – рибонуклеотиды. Этот процесс был необходим для возникновения РНК – предшественницей жизни на Земле. Пресс-релиз исследования доступен на сайте…
Обезьяны впервые появились в Южной Америке примерно 37 млн лет назад. Высадившись в бассейне Амазонки, они постепенно расселились на север до Карибского бассейна и на юг до Патагонии, уверен профессор…
Большая международная группа ученых представила результаты исследования, опровергающего устоявшиеся представления об истории заселения островов Полинезии. По новым данным, люди пришли туда из Восточной Азии. Статья ученых опубликована в журнале Nature. Исследователи…
Гигантсские черепахи, обитающие на Галапагосских островах, считаются самыми большими в современном мире. Однако их предки, жившие несколько миллионов лет назад в Амазонии, оказались еще более грандиозных размеров. Реконструкция древнего предка галапагосских…