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