Впервые в мире ученые обнаружили, что репейницы (лат. Vanessa cardui) использовали попутный ветер и стратегию активного полета и автопилота, чтобы летать по всему миру без остановок, преодолев не менее 4200 км (2600 миль). Они полагают, что путешествие заняло пять-восемь дней, что потенциально составляет половину взрослой жизни бабочек.
Более того, эти отважные насекомые на самом деле могут летать на еще большие расстояния – 7000 км (4350 миль) и более – из Западной Европы в Африку и далее в Южную Америку. Это переворачивает все, что мы знаем о миграции и поведении бабочек.
«Бабочки могли совершить этот полет, только используя стратегию, чередующую активный полет, который требует больших затрат энергии, и движение по ветру», — сказал соавтор исследования Эрик Торо-Дельгадо (Eric Toro-Delgado), ученый из Института эволюционной биологии в Барселоне. «По нашим оценкам, без ветра бабочки могли бы пролететь максимум 780 км (485 миль), прежде чем израсходуют весь свой жир и, следовательно, энергию».
Исследователи из Университета Оттавы и Института эволюционной биологии Испании подтвердили это потрясающее открытие о тайной жизни бабочек с помощью комплекса генетических детективных работ после того, как рой V. cardui был обнаружен на атлантическом побережье Южной Америки, во Французской Гвиане, вдали от известного ареала вида.
Хотя этот вид широко распространен по всему миру, геномный анализ подтвердил, что бабочки были тесно связаны с бабочками, обитающими в Африке и Европе, а это означало, что они не просто мигрировали на юг по суше из Северной Америки.
Затем анализ пыльцевых зерен, попавших в путешествие, показал, что они произошли от двух видов растений, произрастающих в тропических регионах Африки. Благодаря этому ученые смогли проследить, что бабочки запаслись нектаром этих растений, прежде чем отправиться в свое приключение через океан.
Хотя ученые могут подтвердить путешествие длиной в 2600 миль, они полагают, что на самом деле бабочки могут преодолеть почти вдвое большее расстояние. Фото: Talavera et al/Nature Communications/CC By 4.0.
Наконец, исследователи использовали крылья бабочек для проведения изотопного анализа водорода и стронция, что, по сути, позволило получить «отпечатки пальцев» того, откуда они произошли. Объединив химию с экологией, ученые смогли сопоставить результаты с подходящими средами обитания и обнаружили, что они, скорее всего, прибыли из таких далеких стран, как Франция, Ирландия, Великобритания или Португалия.
«Это первый раз, когда такая комбинация молекулярных методов, включая изотопную геолокацию и метабаркодирование пыльцы, тестируется на мигрирующих насекомых», — сказал Клеман Батай (Clément Bataille), доцент из Университета Оттавы. «РРезультаты очень многообещающие и применимы ко многим другим мигрирующим видам насекомых. Этот метод должен фундаментально изменить наше понимание миграции насекомых».
Однако генетика и химический анализ составляли лишь часть картины. Затем команда использовала исторические записи траекторий ветра, которые привели к открытию бабочек в октябре 2013 года. Затем они смогли увидеть, что благоприятные пассаты сделали это эпическое трансатлантическое путешествие жизнеспособным, что является поразительным новым пониманием миграционного поведения насекомых.
«Это исследование хорошо демонстрирует, насколько мы склонны недооценивать способности насекомых к расселению», — сказала соавтор Меган Райх (Megan Reich), научный сотрудник Университета Оттавы. «Более того, вполне возможно, что мы также недооцениваем частоту подобных случаев распространения и их влияние на экосистемы».
И этот трансатлантический перелет не является для V. cardui развлечением – это скорее путешествие на всю жизнь. Продолжительность жизни взрослых особей составляет всего две-четыре недели, в течение которых они вкладывают всю свою энергию в размножение. Таким образом, это путешествие представляется важной стратегией выживания вида.
Записи пассата показали, что этот, казалось бы, невозможный полет действительно был возможен. Фото: Talavera et al/Nature Communications/CC By 4.0.
В их траектории полета использовался воздушный слой Сахары — сезонное атмосферное явление, при котором поздней весной, летом и ранней осенью над африканской пустыней собираются сухие, запыленные воздушные массы. Он пересекает северную часть Атлантического океана и каждые три-пять дней сбрасывает частицы над Южной Америкой, удобряя при этом Амазонку. Теперь учёные знают, что это пылевое облако также помогает летать таким организмам, как эти бабочки.
Но это не должно отвлекать внимание от впечатляющих подвигов этих насекомых-путешественников на дальние расстояния, исследование также проливает свет на ранее неизвестные воздушные коридоры, используемые при миграции, и на то, как из-за изменения климата они могут все чаще использоваться в качестве невидимых «супермагистралей» многими видами, ищущими оптимальную среду обитания.
Это также бросает вызов убеждению, что из-за своих хрупких крыльев бабочки обычно не любят ветреную погоду.
«Очень важно продвигать систематический мониторинг распространения насекомых, который мог бы помочь предсказать и смягчить потенциальные риски для биоразнообразия, возникающие в результате глобальных изменений», — сказал соавтор Джерард Талавера (Gerard Talavera) из Института эволюционной биологии.
Недавно было обнаружено, что бабочки входят в число миллиардов насекомых, которые мигрируют на юг через узкий горный перевал в Европе в поисках более теплых условий в регионе.
«Обычно мы воспринимаем бабочек как символы хрупкости красоты, но наука показывает нам, что они могут совершать невероятные подвиги», — добавил соавтор исследования Роджер Вила, научный сотрудник Института эволюционной биологии. «Еще многое предстоит узнать об их возможностях».
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Источник: University of Ottawa.
