Bazı Hükümdar Kelebekler Göç Etmez

Hükümdarlar, Kanada gibi kuzeyden Meksika'daki kışlama alanlarına kadar inanılmaz, uzun mesafeli göçleriyle tanınırlar. Ama bu Kuzey Amerika hükümdar kelebeklerinin göç eden tek kelebek olduğunu biliyor muydunuz?

Monarch kelebek (Danaus pleksippus) Orta ve Güney Amerika'da, Karayipler'de, Avustralya'da ve hatta Avrupa ve Yeni Gine'nin bazı bölgelerinde yaşıyor. Fakat bütün bu hükümdarlar hareketsizdir, yani tek bir yerde kalırlar ve göç etmezler.

Bilim adamları uzun zamandır Kuzey Amerika göçmen hükümdarlarının yerleşik bir popülasyondan geldiğini ve bu kelebek grubunun göç etme yeteneğini geliştirdiğini varsaydılar. Ancak son zamanlarda yapılan bir genetik çalışma bunun tersinin doğru olabileceğini düşündürmektedir.

Chicago Üniversitesi'ndeki araştırmacılar hükümdar genomunu haritaladılar ve Kuzey Amerika kelebeklerinde göç davranışlarından sorumlu geni belirlediklerine inanıyorlar. Bilim adamları, hem göçmen hem de göçmen olmayan monarş kelebeklerindeki 500'den fazla geni karşılaştırdılar ve iki hükümdar popülasyonunda sürekli olarak farklı olan sadece bir geni keşfettiler. Uçuş kaslarının oluşumunda ve fonksiyonunda rol oynayan kolajen IV a-1 olarak bilinen bir gen, göçmen monarşilerde büyük oranda azaltılmış olarak ifade edilir. Bu kelebekler daha az oksijen tüketir ve uçuşlar sırasında daha düşük metabolik hızlara sahiptir, bu da onları daha etkili broşürler yapar. Uzun mesafeli seyahatler için yerleşik kuzenlerinden daha donanımlıdırlar. Araştırmacılara göre, göçmen olmayan hükümdarlar, daha hızlı ve daha sert uçuyor, bu da kısa süreli uçuş için iyi, ancak birkaç bin mil yolculuk için değil.

Chicago Üniversitesi ekibi de bu genetik analizi hükümdarın soyuna bakmak için kullandı ve türün aslında Kuzey Amerika'daki göçmen nüfusla ortaya çıktığı sonucuna vardı. Monarşilerin binlerce yıl önce okyanuslar arasında dağıldıklarına ve her yeni nüfusun göç davranışını bağımsız olarak kaybettiğine inanıyorlar.

_Kaynaklar:

• _{Monarch Butterfly, Danaus plexippus Linnaeus, Andrei Sourakov, Florida Üniversitesi IFAS Uzatma. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}
• _{Monarş kelebeğinin genetik sırları ortaya çıktı, Chicago Üniversitesi Tıp, 2 Ekim 2014. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}

Gönüllüler - kelebeklere ilgi duyan sıradan vatandaşlar - bilim adamlarının hükümdarların Kuzey Amerika'da nasıl ve ne zaman göç ettiklerini öğrenmelerine yardımcı olan verilerin çoğuna katkıda bulundular. 1940'larda, zoolog Frederick Urquhart, kanada küçük bir yapışkan etiket yapıştırmak suretiyle hükümdar kelebekleri etiketlemek için bir yöntem geliştirdi. Urquhart, kelebekleri işaretleyerek seyahatlerini takip etmenin bir yolu olacağını umuyordu. O ve karısı Nora binlerce kelebek etiketledi, ancak kısa süre sonra yararlı veriler sağlamak için yeterli kelebek etiketlemek için çok daha fazla yardıma ihtiyaç duyacaklarını fark ettiler.

1952'de Urquharts ilk vatandaş bilim insanlarını, binlerce monarş kelebeğinin etiketlenmesine ve serbest bırakılmasına yardımcı olan gönüllüleri işe aldı. Etiketli kelebekler bulan kişilerden bulgularını, hükümdarların ne zaman ve nerede bulunduğuna dair ayrıntılarla Urquhart'a göndermeleri istendi. Her yıl, daha fazla kelebek etiketleyen daha fazla gönüllü topladılar ve Frederick Urquhart, sonbaharda monarşların izlediği göç yollarını haritalamaya başladı. Fakat kelebekler nereye gidiyordu?

Sonunda, 1975'te Ken Brugger adında bir adam bugüne kadarki en önemli olayı bildirmek için Meksika'dan Urquharts'ı çağırdı. Orta Meksika'daki bir ormanda milyonlarca hükümdar kelebek toplandı. Gönüllüler tarafından toplanan birkaç on yıl, Urquharts'ı daha önce bilinmeyen kış kelebeklerinin kışlık alanlarına götürmüştü.

Bugün birkaç etiketleme projesi devam ederken, bilim adamlarının ilkbaharda hükümdarların nasıl ve ne zaman döndüklerini öğrenmelerine yardımcı olmayı amaçlayan yeni bir vatandaş bilim projesi de var. Web tabanlı bir çalışma olan Journey North aracılığıyla, gönüllüler ilk monarch manzaralarının yerini ve tarihini ilkbahar ve yaz aylarında bildiriyorlar.

Bölgenizdeki hükümdar göçü hakkında veri toplamak için gönüllü olmak ister misiniz? Daha fazlasını öğrenin: Monarch Vatandaş Bilim Projesi ile Gönüllü Olun.

_Kaynaklar:

• _{Fred Urquhart - Memoriam'da, Monarch Watch, Kansas Üniversitesi. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}
• _{Etiketleme Hükümdarları, Monarch Watch, Kansas Üniversitesi. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}
• _{Doğu Kuzey Amerika'da hükümdar kelebeklerin düşme göçü rotaları vatandaş bilim adamları tarafından ortaya çıkarıldı, Elizabeth Howard ve Andrew K. Davis, Böceklerin Korunması Dergisi, 2008. (PDF) 8 Haziran 2015 tarihinde çevrimiçi olarak erişildi.}
• _{Monarch Kelebeklerin Bahar Hareketlerini Vatandaş Bilim Yolculuğu Kuzey ile Belgelemek Program, Elizabeth Howard ve Andrew K. Davis. Monarch Kelebek Biyolojisi ve Korunmasında, Karen Suzanne Oberhauser ve Michelle J. Solensk.}

Monarch kelebeklerinin her kış nereye gittiğinin keşfi hemen yeni bir soru ortaya çıkardı: nasıl bir kelebek, binlerce kilometre uzakta, uzak bir ormanın yolunu bulursa, hiç orada olmamışsa önce?

2009 yılında, Massachusetts Üniversitesi'nden bir bilim adamı ekibi, bir hükümdar kelebeğin güneşi takip etmek için antenini nasıl kullandığını gösterdiklerinde bu gizemin bir kısmını ortaya çıkardı. Onlarca yıldır, bilim adamları hükümdarların güneye giden yollarını bulmak için güneşi takip etmeleri gerektiğine inandılar ve Güneş gökyüzünden ufuktan gökyüzüne doğru hareket ederken kelebeklerin yönlerini ayarladıklarını ufuk.

Böcek antenleri uzun zamandır kimyasal ve dokunsal işaretler için reseptörler. Ancak UMass araştırmacıları, hükümdarların göç ederken de ışık ipuçlarını nasıl işlediklerinde bir rol oynayabileceklerinden şüphelendiler. Bilim adamları monarch kelebekleri bir uçuş simülatörüne yerleştirdiler ve anteni bir kelebek grubundan çıkardılar. Antenli kelebekler her zamanki gibi güneybatıya uçarken, hükümdarlar antenleri çılgınca yoldan çıktı.

Ekip daha sonra hükümdarın beynindeki sirkadiyen saati araştırdı - bu, değişikliklere yanıt veren moleküler döngüler gece ve gündüz arasında güneş ışığı - ve kelebeğin çıkarılmasından sonra bile hala normal çalıştığını buldu antenler. Antenler, beyinden bağımsız ışık ipuçlarını yorumlamış gibiydi.

Bu hipotezi doğrulamak için, araştırmacılar hükümdarları tekrar iki gruba ayırdı. Kontrol grubu için, anteni hala ışığın nüfuz etmesine izin verecek şeffaf bir emaye ile kapladılar. Test veya değişken grup için, siyah emaye boya kullandılar ve ışık sinyallerinin antene ulaşmasını etkili bir şekilde engellediler. Tahmin edildiği gibi, işlevsiz antenleri olan hükümdarlar rastgele yönlerde uçarken, antenleri ile hala ışığı algılayabilenler rotada kaldı.

Ama sadece güneşi takip etmekten daha fazlası olmalıydı, çünkü aşırı bulutlu günlerde bile hükümdarlar güneybatıya uçmadan uçmaya devam ettiler. Monarch kelebekleri Dünya'nın manyetik alanını da izliyor olabilir mi? UMass araştırmacıları bu olasılığı araştırmaya karar verdiler ve 2014'te çalışmalarının sonuçlarını yayınladılar.

Bu kez, bilim adamları monarch kelebekleri yapay manyetik alanlı uçuş simülatörlerine koydular, böylece eğimi kontrol edebildiler. Kelebekler, araştırmacılar manyetik eğimi tersine çevirene kadar her zamanki güney yönünde uçtu - sonra kelebekler yaklaşık bir yüz yaptı ve kuzeye uçtu.

Son bir deney, bu manyetik pusulanın ışığa bağlı olduğunu doğruladı. Bilim adamları uçuş simülatöründe ışığın dalga boylarını kontrol etmek için özel filtreler kullandılar. Monarşlar ultraviyole A / mavi spektral aralıkta (380nm ila 420nm) ışığa maruz kaldıklarında, güney yolunda kaldılar. 420nm üzerindeki dalga boyu aralığındaki ışık, hükümdarların daireler halinde uçmasını sağladı.

_Kaynak:

• _{Anten Circadian Saatler Göçmen Monarch Kelebeklerde Güneş Pusula Yönünü Koordinat, Christine Merlin, Robert J. Gegear ve Steven M. Reppert, Bilim 25 Eylül 2009: Cilt. 325. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}
• _{Antende kelebek 'GPS' bulundu, Judith Burns, BBC News, 25 Eylül 2009. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}
• _{Bilim adamları, hükümdar kelebeklerin göç sırasında manyetik bir pusula kullandığını gösteriyor, Jim Fessenden, UMass Tıp Okulları, 24 Haziran 2014. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}

Hükümdar araştırmacılar ve meraklıların yıllardır kayıtlarını ve gözlemlerini etiketlemesi sayesinde, hükümdarların böyle bir yönetimi nasıl yönettiğini biraz biliyoruz. uzun sonbahar göçü.

Mart 2001'de Meksika'da etiketli bir kelebek kurtarıldı ve Frederick Urquhart'a rapor edildi. Urquhart veritabanını kontrol etti ve bu doyurucu erkek monarşinin (etiket # 40056) orijinal olarak 2000 yılının Ağustos ayında Kanada'nın New Brunswick kentinde Grand Manan Adası'nda etiketlendiğini keşfetti. Bu birey 2.750 mil rekor kırdı ve Kanada'nın Meksika bölgesinde yolculuğu tamamladığı onaylanan ilk kelebek oldu.

Bir hükümdar böyle hassas kanatlarda nasıl bu kadar inanılmaz bir mesafeyi uçar? Göçmen hükümdarlar, yükselen kuyruk rüzgarlarının ve güney soğuk cephelerinin yüzlerce mil boyunca itmesine izin vererek yükselen uzmanlardır. Kanatlarını çırparak enerji harcamak yerine, hava akımlarına doğru yönelirler, yönlerini gerektiği gibi düzeltirler. Planör uçağı pilotları, gökyüzünü hükümdarlarla 11.000 fit yükseklikte paylaştıklarını bildirdiler.

Koşullar yükselmek için ideal olduğunda, göç eden monarşlar günde 12 saate kadar havada kalabilir ve 200-400 mil mesafeleri kapsayabilir.

_Kaynaklar:

• _{"Hükümdar Kelebek, Danaus pleksippus L. (Lepidoptera: Danaidae), "Thomas C. Emmel ve Andrei Sourakov, Florida Üniversitesi. Entomoloji Ansiklopedisi, 2^nd editör, John L. Capinera.}
• _{Monarch Tag & Release, Virginia Yaşayan Müze web sitesi. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}
• _{En Uzun Hükümdar Göçü - Rekor Uçuş, Kuzey Yolculuğu. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}

Birkaç bin mil uçan bir yaratığın, ve böylece bitiş çizgisine yolculuğuna başladığından çok daha hafif ulaşır, sağ? Monarch kelebek için öyle değil. Monarşiler aslında güneyindeki uzun göçleri sırasında kilo alırlar ve Meksika'ya oldukça dolgun görünürler.

Bir hükümdar, kış boyunca bunu yapmak için yeterli vücut yağıyla Meksika kışlama habitatına ulaşmalıdır. Oyumel ormanına yerleştikten sonra hükümdar 4-5 ay boyunca sessiz kalır. Su veya biraz nektar içmek için nadir, kısa bir uçuştan başka, hükümdar kışı geçirdiği kışı milyonlarca diğer kelebekle geçirir, dinlenme ve baharı bekler.

Peki bir hükümdar kelebeği 2.000 milin üzerinde bir uçuş sırasında nasıl kilo alır? Enerjiyi koruyarak ve yol boyunca mümkün olduğunca besleyerek. Lincoln P. liderliğindeki bir araştırma ekibi. Dünyaca ünlü bir hükümdar uzman olan Brower, hükümdarların göç ve kışlama için kendilerini nasıl körüklediğini inceledi.

Yetişkinler olarak, hükümdarlar esasen şeker olan çiçek nektarını içer ve onu lipite dönüştürür, bu da kilo başına şekerden daha fazla enerji sağlar. Ancak lipit yüklemesi yetişkinlikle başlamaz. Monarch tırtılları sürekli beslenirve büyük ölçüde yavrulardan kurtulan küçük enerji depoları biriktirir. Yeni ortaya çıkan bir kelebeğin üzerinde inşa edileceği bazı başlangıç ​​enerji depoları zaten var. Göçmen hükümdarlar, enerji rezervlerini daha hızlı inşa ederler, çünkü üreme diyapajı durumundadırlar ve çiftleşme ve üreme için enerji harcamazlar.

Göçmen hükümdarlar, güney yolculuğuna başlamadan önce toplanırlar, ancak yol boyunca beslenmek için sık sık dururlar. Sonbahar nektar kaynakları göç başarıları için son derece önemlidir, ancak beslendikleri yer konusunda özellikle seçici değildirler. ABD'nin doğusunda, çiçek açan herhangi bir çayır veya tarla, hükümdarları göç etmek için bir yakıt istasyonu görevi görecektir.

Brower ve meslektaşları, Teksas ve kuzey Meksika'daki nektar bitkilerinin korunmasının hükümdar göçünü sürdürmek için çok önemli olabileceğini belirtti. Kelebekler, göçün son ayağını tamamlamadan önce lipit depolarını arttırmak için yürekten besleyerek bu bölgede çok sayıda toplanıyor.

_Kaynaklar:

• _{"Hükümdar Kelebek, Danaus pleksippus L. (Lepidoptera: Danaidae), "Thomas C. Emmel ve Andrei Sourakov, Florida Üniversitesi. Entomoloji Ansiklopedisi, 2^nd editör, John L. Capinera.}
• _{Monarch kelebeğin sonbahar göçünü körüklemek, Lincoln P. Tarayıcı, Linda S. Fink ve Peter Walford, Bütünleştirici ve Karşılaştırmalı Biyoloji, Cilt. 46, 2006. Erişim tarihi: 8 Haziran 2015.}