Рост осенних температур влияет на миграцию и здоровье бабочек-монархов, показывает эксперимент

от

Бабочки-монархи (Danaus plexippus) известны своими впечатляющими способностями к миграции: североамериканские виды преодолевают около 4828 километров из Соединённых Штатов и Канады в Мексику или Южную Калифорнию для зимовки. Однако за последние несколько десятилетий численность этих популяций в местах зимовки заметно сократилась. Считается, что это сокращение частично вызвано утратой среды обитания, сокращением доступности молочая и паразитом под названием Ophryocystis elektroscirrha (OE), который, как известно, увеличивает смертность монархов, ослабляя способность мигрантов к полёту.

Эксперимент и его результаты

Несколько исследований указывают на то, что изменение климата может повлиять на летние и зимние популяции монархов, но мало кто рассматривает возможность того, что повышение температуры может повлиять на их миграцию, которая происходит осенью. Недавно группа исследователей попыталась решить эту проблему, проведя эксперимент, призванный определить, как различные осенние температуры влияют на активность бабочек-монархов во время их миграции. Их исследование недавно было опубликовано в журнале Royal Society Open Science.

Летом бабочки-монархи обычно живут около месяца, в течение которого они спариваются и размножаются, но последнее поколение летних монархов живёт гораздо дольше — около восьми месяцев. Эти монархи вступают в стадию, называемую диапаузой, которая позволяет им отложить репродукцию и полететь на юг для зимовки, а затем размножаться весной. Исследователи, участвовавшие в этом исследовании, предположили, что повышение осенней температуры нарушает процесс диапаузы.

Они говорят: «Повышение температуры осенью может дестабилизировать фенотип диапаузы. На индукцию диапаузы и метаболизм у насекомых может сильно влиять температура. Таким образом, предмиграционные и мигрирующие монархи в более тёплых условиях могут накапливать меньше липидов, белков хранения или криопротекторов, необходимых для миграции/зимовки, из-за нарушения сигналов диапаузы (например, тёплых дней с сокращающимся фотопериодом), более высоких метаболических потребностей или низкой эффективности хранения липидов».

Более того, более высокие температуры могут привести к тому, что некоторые осенние монархи начнут миграцию в менее устойчивом состоянии диапаузы, что сделает их склонными к отказу от миграции и попытке размножения.

Чтобы проверить свою теорию, исследователи подвергли 499 диких монархов смоделированным «тёплым» и «холодным» миграционным температурам в лаборатории в течение 30 дней. Затем выжившие были подвергнуты «тёплой» или «холодной» температуре для зимовки, и были проанализированы их физическое состояние, репродуктивное развитие, спаривание и смертность. Также наблюдалось влияние паразитов OE.

В более тёплой среде они обнаружили, что бабочки, как правило, преждевременно завершают диапаузу и спариваются вместо зимовки. Это проблематично, потому что состояние диапаузы позволяет монархам жить дольше, в то время как преждевременное спаривание в конечном итоге приводит к их гибели задолго до наступления весны.

Они также обнаружили, что более высокие температуры привели к ухудшению физического состояния самцов и увеличили риск их смертности на 88%. Исследователи также отметили, что монархи, которые испытали тёплое миграционное воздействие в первой части эксперимента, демонстрировали в среднем на 28% больший риск смертности, что привело к выводу о том, что температура во время миграции оказывает значительное влияние на выживаемость во время зимовки.

«Влияние миграционной температуры также распространилось на фазу зимовки: у тех, кто прошёл тёплое миграционное лечение, наблюдался наибольший риск смертности и репродуктивного развития. Кроме того, репродуктивное развитие во время зимовки и/или бремя OE были основными предикторами смертности. Таким образом, наши результаты позволяют предположить, что повышение температуры в полевых условиях должно влиять на миграцию монархов и успех зимовки», — пишут авторы исследования.

Это исследование даёт более глубокое понимание причин сокращения численности монархов в их обычных местах зимовки. Авторы отмечают, что исследование может быть продолжено путём отслеживания диких монархов для подтверждения результатов лабораторных исследований.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте