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.
"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%.
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
15-01-2014 Просмотров:10450 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
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...
25-09-2012 Просмотров:8756 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Если муравьям приходится иметь дело с большим объёмом информации, решение принимает колония в целом, поскольку отдельно взятая особь в этом случае непременно ошибётся. Фото Takao Sasaki / James S. Waters /...
17-06-2010 Просмотров:10414 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Две из четырёх специальных наград Queensland Health выиграл препарат, полученный из яда смертельно опасной морской улитки-конуса. Обезболивающее нового поколения на порядок мощнее всех современных аналогов, включая морфий, – утверждают специалисты...
24-11-2015 Просмотров:7240 Новости Генетики Антоненко Андрей
Тихоходки, единственные на Земле многоклеточные, способные жить и даже размножаться в открытом космосе, вероятно, приобрели эту способность, позаимствовав примерно 18% своей ДНК у архей, бактерий, растений и даже грибков, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National...
28-03-2013 Просмотров:11612 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Первые люди, поселившиеся на островах Тихого океана, оставили после себя недобрую память, уничтожив немало птиц. Из-за пробелов в палеонтологической летописи трудно судить о том, насколько массовыми были потери. По новой...
Анализ костей ископаемых млекопитающих и древесины помог уточнить возраст Рейна. Рейн, который протекает по территории Швейцарии, Австрии, Германии и Нидерландов и чья длина составляет более 1200 километров, является одной из крупнейших…
Анализ генома примитивного мха позволил ученым выдвинуть новую гипотезу о переходе растений к сухопутному образу жизни. Американские биологи из Университета Восточной Каролины пришли к выводу, что первые растения приспособились к жизни…
Ученые нашли в Китае скелет небольшого пернатого динозавра неизвестного вида из семейства дромеозаврид — хищных пернатых динозавров, наиболее близких к птицам. Хорошо сохранившиеся отпечатки перьев позволили ученым понять, чем этот…
Дискуссии о систематике рогатых динозавров-цератопсов в Соединенных Штатах пошли на новый виток. Специалист Йельского университета Николас Логрич опубликовал работу, доказывающую, что Torosaurus и Triceratops представляют собой два разных рода и…
Испанская пещера Batallones-1 известна массой прекрасно сохранившихся остатков хищников миоценового возраста. А вот костей травоядных животных в ней практически нет. Такая избирательность долгое время была загадкой для ученых, пока американские…
Новое местонахождение окаменелостей мягкотелых морских организмов кембрийского периода обнаружено в Скалистых горах. Оно находится всего в 40 км от знаменитого Берджесс Шейл и сохранило до наших дней чуть более молодую…
Увеличение кислотности морской воды может привести к коренным изменениям азотного цикла. Схема азотного круговорота в океане (иллюстрация авторов работы)Азот — одно из важнейших питательных веществ в океане. Все организмы от микробов…
Полюса холода. Фото: NASAАмериканское космическое агентство (NASA) проанализировало данные с метеорологических спутников, полученные за последние 32 года, и выявило полюса холода — места на планете, где температура десятки раз за…
Люди привыкли, что столь масштабные перемены, как перекройка континентов или климата, происходят медленно. Одному поколению трудно оценить их, а порой и просто заметить. Однако вот открытие: грандиозное событие – переворот…