Monarchy – migrujące motyle

Tak, migrujące motyle. I to migrujące na odległość nawet ponad 3000 kilometrów!

Ale zacznijmy od początku. Monarch, albo monarcha, albo danaid wędrowny (Danaus plexippus, ang. Monarch butterfly) jest gatunkiem z rodziny Nymphalidae (rusałkowate). Występuje na obszarze od Kanady po Argentynę, a także na Hawajach, w Indonezji, Australii i Europie. Długość od głowy do końca odwłoka: do 3 cm. Rozpiętość skrzydeł: maksymalnie 10 cm. Długość życia dorosłego osobnika: 3–4 tygodnie, a pokolenia zimującego: 7–8 miesięcy (to informacja z polskiej Wikipedii).

Samice mają nieco wyraźniejsze ciemne linie na skrzydłach i są trochę mniejsze od samców. Ponadto samca można rozpoznać po dwóch punktach znajdujących się na tylnych skrzydłach, na ciemnych liniach najbliższych tułowia. Punkt taki nazywa się „androconium”. (U niekórych gatunków motyli łuski androconium rozsiewają feromony, ale u monarchów nie pełnią one takiej roli.)

26-Monarchy-1

Monarchy, jak większość owadów, przechodzą przez 4 fazy rozwojowe w czasie indywidualnego życia.

1. Jajka. Składane są przez samice na roślinach, które są później pożywieniem larw. Są to rośliny z gatunku trojeść amerykańska (Asclepias syriaca, ang.Common milkweed) lub kilka gatunków pokrewnych.

2. Gąsienice. Wykluwają się z jajek po 4 dniach. Odżywiają się roślinami, na których żyją. Ten etap trwa około 2 tygodni.

3. Poczwarki. Gąsienica otacza się kokonem i zawisa pod liściem. Okres zmian hormonalnych poczwarki trwa ok. 2 tygodni.

4. Dorosłe osobniki. Poczwarka przeobraża się w dorosłego motyla, ktory potem odżywia się różnymi gatunkami roślin, najchętniej jednak nektarem różnych gatunków z rodziny Asclepias..

Monarchy żyją głównie w Ameryce Północnej, ale niewielkie populacje istnieją w innych okolicach świata. Jednak tylko motyle na kontynencie amerykańskim odbywają coroczne migracje.

27-Monarchy-2

Mapka zasięgu z Wikipedii (Monarch Distribution)

Gąsienice odżywiają się wyłącznie roślinami z rodzaju Asclepias, które zawierają trujące substancje kardenolidy (glikozydy nasercowe). Są one odkładane w organizmie larwy monarcha, której nie szkodzą, ale sprawiają, że gąsienica jest trująca i „niesmaczna” gdy zostanie zjedzona przez ptaka lub inne zwierzę. Spożycie jednej tylko larwy jeszcze nie zabije ptaka, ale spowoduje przykre dolegliwości żołądkowe i zniechęci ptaka do ponownego polowania na takie stworzenia. Dorosłe motyle również mają trujące waściwości, choć ich dieta jest bardziej urozmaicona.

28-Monarchy-3

Jeden z gatunków roślin, którymi odżywiają się gąsienice

29-Monarchy-4

Gąsienica monarcha

30-Monarchy-5

Poczwarka monarcha

Najciekawszym zjawiskiem z życia monarchów, tych z Ameryki Północnej, jest ich coroczna migracja i hibernacja. Są dwie przyczyny takiego zachowania: Nie są one – oczywiście – w stanie przetrwać ostrej zimy na obszarze kontynentu; natomiast w miejscach ich zimowania nie ma roślin stanowiących pożywienie dla larw.

Monarchy należące do populacji na zachód od Gór Skalistych spędzają zimę w okolicach Pacific Grove w Kalifornii, na drzewach eukaliptusowych. Natomiast motyle z obszarów wschodniej i centralnej Ameryki lecą do Meksyku i zimują na jodłach oyamel. (Miejsca zimowania oznaczone są małymi kółkami na poniższej animowanej mapce.)

Cały roczny cykl życia monarchów wygląda następująco.

W marcu pokolenie zimujące budzi się z hibernacji i wyrusza na wiosenną migrację w kierunku pólnocno-wschodnim. Dochodzi również do zapładniania. Po znalezieniu obszarów z roślinami stanowiącymi pożywienie dla larw, motyle składają jajka i wkrótce giną. Pierwsze nowe pokolenie wykluwa się i kontynuuje podróż na wschód, docierając – zwykle w czerwcu – do okolic swojego przeznaczenia. Tam składają jajka. Później, już w lecie, drugie pokolenie, a potem trzecie, rozprzestrzeniają się dalej na obszarze Stanów Zjednoczonych i południowych terenach Kanady. W sierpniu i wrześniu wykluwa się pokolenie czwarte, które rozpoczyna wędrówkę do miejsc zimowania. Pokolenie to – inaczej niż pozostałe – żyje ok. 8 miesięcy. Cel podróży zostaje osiągnięty zwykle w listopadzie. Całe chmary motyli obsiadają drzewa na stosunkowo niewielkich obszarach i zapadają na całą zimę w stan hibernacji.

Ten roczny cykl jest przedstawiony poglądowo na animowanej mapce. Napisy są w języku niemieckim. Ale tłumacznie tekstów podane jest poniżej.

31-MonarchWanderungKlein

Podpisy:

            1. Marzec - generacja z poprzedniego roku (zimowanie)

            2. Kwiecień - generacja z poprzedniego roku (początek migracji)

            3. Koniec kwietnia – większość motyli dotarła na miejsce przeznaczenia

            4. Koniec kwietnia do początku czerwca - generacja z poprzedniego roku oraz generacja 1.

            5. Czerwiec i lipiec – generacja 2.

            6. Sierpień – wrzesień – generacja 3. i 4. rozprzestrzeniają się na obszarze letniego żerowania

            7. Wrzesień – listopad – przelot do zimowisk

Dwa bardzo intrygujące aspekty tej migracji motyli zwracają uwagę. Pierwszy to fakt, że żadne pokolenie nie przebywa całej trasy migracji (w obie strony). Ponadto między kolejnymi cyklami migracji mija okres życia czterech pokoleń. Druga ciekawostka polega na tym, że miejsca zimowej hibernacji są zawsze te same, do tego stopnia, że co roku motyle obsiadują te same drzewa.

32-Monarchy-6

Monarchy zimujące na drzewie

Niestety w ostatnich latach bardzo szybko zmniejsza się liczebność migrujących motyli. Zostało to stwierdzone dzięki wykonywaniu fotografii satelitarnych miejsc zimowania monarchów. Gdy motyle obsiadają masowo zielone drzewa, „zmieniają one kolor” z zielonego na pomarańczowy.

W poprzednich okresach występowały fluktuacje liczebności, wyrażane w powierzchni obszaru „zajętego” przez motyle. W latach 1994 do 2004 w Meksyku teren zimowania wahał się od 5 do 20 hektarów w zależności od tego, czy rok był korzystny czy niedobry dla motyli. Były to normalne wahania. Ale od tego czasu kolonia zimujących owadów stale się zmniejszała. W zimie 2012/2013 zmierzony obszar obejmował tylko 1,19 ha. Następna zima, 2013/2014 przyniosła wynik tylko 0,67 ha. Jest to bardzo niepokojące. Może to być początek tzw. „spirali wymierania” (ang. extinction vortex).

Jest kilka przyczyn takiego zmiejszania się liczebności monarchów. Masowe stosowanie pestycydów oraz genetycznie modyfikowanych zbóż, które są odporne na działanie herbicydów to jedna przyczyna. Farmerzy niszczą w ten sposób chwasty, do których zalicza się trojeść – roślina niezbędna do rozwoju larw monarcha. Ponadto wyjątkowo ciepła wiosna roku 2012 spowodowała, że duża liczba motyli powędrowała znacznie dalej na północ, niż normalnie. Później monarchy z tych okolic nie były w stanie szczęśliwie wyemigrować do miejsc zimowania.

Aktywiści ochrony środowiska domagają się stworzenia „korytarza” na kontynencie amerykańskim, w którym będzie rosła trojeść, aby umożliwić monarchom przetrwanie i powrót do normalnego stanu liczebności. Zachęca się ludność do trzymania tej rośliny w ogródkach przydomowych jako elementu dekoracyjnego – szczególnie razem z motylami, które będzie ona przyciągać.

Poniższy wykres pokazuje liczebność zimujących w Meksyku motyli Monarch w kolejnych latach (dane z grudnia każdego roku).

34-Monarch-population estimate millions

Jak widać na wykresie, ostatnia zima, 2014/2015, przyniosła pewną poprawę: prawie dwukrotnie więcej motyli zimowało w Meksyku, niż poprzedniej zimy. Ale nie wiadomo, czy jest to początek dłuższego trendu powiększania populacji, czy tylko chwilowy „podskok” w ogólnej tendencji spadku liczebności. Czas pokaże. Zależy to oczywiście od sytuacji pogodowej, ale także od działalności człowieka.

33-Monarchy-7

Dwa Monarchy

Bardzo wiele informacji o monarchach, w tym liczne ciekawostki, które nie mogły się zmieścić w tym krótkim omówieniu, można znaleźć na internecie (większość oczywiście po angielsku). Oto niektóre źródła.

Źródła informacji (niektóre) i ilustracji.

Wikipedia (ang.)

Wikipedia (pol.)

Monarch Butterfly Website

CBC News – Technology & Science

WWF Monarch Butterfly

Na zakończenie filmy o tych ciekawych motylach.

Migracja motyli Monarch (10 minut)

Cykl życia motyli Monarch (6 minut)

Oraz dwa długie filmy, na poziomie naukowym:

Steven Reppert – Migracja motyli Monarch. Część 1 – Neurobiologia migracji

Część 2 – Czasowo-kompensowany kompas słoneczny