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
14-11-2016 Просмотров:6430 Новости Эволюции Антоненко Андрей
Палеонтологи, биологи, генетики, археологи, антропологи из 25 различных институтов с трех континентов собрались в университете Ливерпуля, чтобы подвести промежуточные итоги проекта, посвященного изучению одомашнивания собак. Об этом рассказал участник проекта...
23-03-2011 Просмотров:12713 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
В 2001 году палеонтологам удалось найти в Аргентине в яйце крошечный череп зауропода, но восстановить скелет полностью было не из чего. Та находка не идёт ни в какое сравнение с...
15-02-2016 Просмотров:7400 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Раскопки на территории канадского острова Элсмир показали, что заполярье в первые эпохи после вымирания динозавров заселяли гигантские наземные птицы, чей рост превышал два метра, а масса – несколько сотен килограммов, говорится в статье, опубликованной...
30-01-2015 Просмотров:8462 Новости Генетики Антоненко Андрей
Молекулярные биологи выяснили, почему наши далекие предки внезапно перешли от откладывания яиц к вынашиванию плода внутри утробы — оказалось, что в этом могут быть виноваты транспозоны, своеобразные внутренние генетические паразиты, осуществившие масштабную «перестройку» генома,...
25-01-2013 Просмотров:13225 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Бразильская светящаяся акула — один из самых своеобразных морских хищников. При своих не слишком внушительных размерах (в длину в лучшем случае она достигает полуметра), бразильская светящаяся акула нападает на животных...
Ученые с помощью современных молекулярных методов нашли следы древнейших грибов в породах неопротерозойского возраста (715−810 миллионов лет). Это на 250 миллионов лет старше любых других известных окаменелостей грибов. Описание приведено…
Конусообразные минерализованные образования, окружавшие ротовую полость древних угревидных созданий и помогавшие им хватать и измельчать пищу, ни в коем случае не были зубами, говорит новое исследование. Одна из теорий о…
Байкальский омуль был успешно акклиматизирован в Братском и Красноярском водохранилищах. Из этих водохранилищ проник в р. Енисей и в настоящее время встречается по всей реке. Омуль байкальский - Coregonus autumnalis migratoriusОт…
Городские вороны могут запоминать знакомые голоса людей и птиц других видов. Врановые всегда были излюбленным объектом для зоологов, исследующих когнитивные способности животных. В последнее же время особенно часто появляются работы, посвящённые…
22-метровый апатозавр был одним из крупнейших существ в истории планеты, а 10-метровый аллозавр с острыми как бритва зубами — одним из самых грозных. Как так вышло, что подобные животные появились…
Денисовцы и неандертальцы происходят от одной небольшой группы древних людей, покинувших Африку примерно 740 тысяч лет назад и быстро разделившихся на множество мелких племен, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS. "Наша идея противоречит общепринятым представлениям об эволюции…
Колюшка девятииглая широко распространена в низовьях Енисея. Встречается от Курейки до дельтовых проток включительно. Заселяет бассейны всех притоков дельты, губы и залива. Известна в озерах тундры и лесотундры. Колюшка девятииглая -…
Палеонтологи выяснили, что древняя «змея» с четырьмя укороченными ногами, найденная в Бразилии, в действительности является морской ящерицей. Об этом свидетельствует строение ее зубов и содержимое желудка. Такой вывод канадские ученые Майкл…
Заболевания, связанные с неправильной работой нервов, от эпилепсии до аритмии, имеют одну неприятную особенность: терапия, которая эффективна для одного больного, может оказаться совершенно никчёмной для другого. Нейрон с передающим импульс отростком-аксоном.…