Migracja motyla monarchy
Migracja motyli monarchy to zjawisko, głównie w Ameryce Północnej, gdzie podgatunek Danaus plexippus plexippus migruje każdego lata i jesieni do iz zimujących miejsc na zachodnim wybrzeżu Kalifornii lub miejsc górskich w środkowym Meksyku. Inne podgatunki wykonują niewielkie migracje lub wcale. Ten masowy ruch motyli został nazwany „jednym z najbardziej spektakularnych zjawisk naturalnych na świecie”.
Monarchowie rozpoczynają migrację na południe od września do października. W tym czasie migrują populacje wschodnie i północno-wschodnie, do 500 000 motyli monarchów. Pochodzące z południowej Kanady i Stanów Zjednoczonych podróżują do zimowisk w środkowym Meksyku. Motyle przybywają na swoje miejsca noclegowe w listopadzie. Pozostają w swoich kryjówkach w miesiącach zimowych, a następnie rozpoczynają migrację na północ w marcu. Żaden pojedynczy motyl nie ukończy całej podróży w obie strony. Samice monarchy składają jaja dla kolejnego pokolenia podczas migracji na północ. Cykl roczny obejmuje cztery pokolenia, a pokolenie podejmujące migrację na południe żyje osiem razy dłużej niż ich rodzice i dziadkowie.
Podobnie populacje zachodnie migrują co roku z regionów na zachód od Gór Skalistych do zimowisk na wybrzeżu Kalifornii.
Nie wszystkie populacje monarchów dokonują dużych migracji. Monarchowie migrują na krótkie odległości w Australii i Nowej Zelandii . Istnieją populacje, na przykład na Florydzie i na Karaibach, które nie migrują, a także inne podgatunki rozmieszczone na Karaibach, w Ameryce Środkowej i północnej części Ameryki Południowej. Dodatkowe miejsca zimowania zostały zidentyfikowane w Arizonie i północnej Florydzie.
Rachunki historyczne
Jeszcze w 1951 roku błędnie uważano, że monarchy zimują jako dorosłe osobniki lub poczwarki. Tysiące kryjówek zaobserwowano w południowych regionach Ameryki Północnej.
Migrujące zachodnie populacje Danaus plexippus i ich zimowiska były znane na długo przed odkryciem meksykańskich zimowisk w latach 70. XX wieku. Pre-hiszpańscy rdzenni Amerykanie, Purépecha i Otomi niegdyś zajmował ten obszar i wiązał zbiory kukurydzy z przybyciem motyli. Monarchowie pojawiają się w legendach o ludziach mieszkających w pobliżu zimowisk. Na terenach otaczających zimowiska w Meksyku miejscowi mieszkańcy byli dość świadomi zimowania motyli monarchy na długo przed 1975 r. Miejscowa ludność, zwani Mazahua, od wieków mieszka w pobliżu zimowisk. Przybycie monarchów jest ściśle związane z tradycyjnymi obchodami Dnia Zmarłych. Dzisiejsi mieszkańcy z łatwością przypominają sobie migrujące motyle przed 1975 rokiem.
Przez co najmniej sto lat obserwowano zimowanie monarchów w Kalifornii. Zapisy historyczne prowadzone przez lepidopterystów nie wspominają o obecności monarchów w ich obecnym zachodnim zasięgu rozciągającym się na północ przez Waszyngton, Oregon i Kanadę. Samice monarchy składają jaja wyłącznie na trojeściach , które zapewniają gąsienicom, a później dorosłym, ochronę przed drapieżnikami, i spekuluje się, że mlecze mogły nie być dostępne, dopóki nie zaczęto uprawiać zachodnich ziem, co spowodowało ekspansję motyla.
Bardziej formalne studia migracyjne rozpoczęły się, gdy Fred Urquhart ukończył Uniwersytet w Toronto w 1935 roku i przyjął stypendium dla absolwentów w dziedzinie entomologii . W 1937 roku Urquhart zaczął planować trasę migracji motyli. Był pierwszym, który odnotował, że monarchowie poruszają się z południa na południowy zachód podczas upadku w Ameryce Północnej i że ruchy te były skorelowane z systemami wysokiego ciśnienia. Rozpoczął pierwszy udany program do znakowania, który zwracał dane. On i jego ochotnicy rozpoznali istnienie zachowania grzędowego.
Fred Urquhart ogłaszał w prasie meksykańskiej „zainteresowane osoby”, aby pomóc mu w zlokalizowaniu miejsc noclegowych. Catalina Trail i Kenneth C. Brugger odpowiedzieli iw styczniu 1975 roku zaprowadzili go do jednego z głównych miejsc zimowania. Urquhart, William Calvert, John Christian i Lincoln P. Brower współpracowali, aby opublikować szczegóły tego odkrycia w 1976 roku. W tamtym czasie istniały pewne obawy, że wiedza publiczna zagrozi motylom. Od 1976 r. zidentyfikowano wiele miejsc zimowania, a ich lokalizacja jest powszechnie znana.
Migracje
na południe
Chociaż dokładne daty zmieniają się każdego roku, do końca października populacja monarchów na wschód od Gór Skalistych migruje do sanktuariów Rezerwatu Biosfery Mariposa Monarca w lasach sosnowo-dębowych Trans-Mexican Volcanic Belt w meksykańskich stanach Michoacán i Meksyk . Zimują również na terenach prywatnych. Niektórzy monarchowie jesienią migrują do innych miejsc, takich jak Kuba i Floryda. Przez Amerykę Północną istnieją dwa szlaki migracyjne. Jeden w stanach środkowych prowadzi do meksykańskich obszarów zimujących i mniejszego szlaku przelotowego wzdłuż wschodniego wybrzeża Ameryki Północnej. Czas wschodniego przelotu pozostaje w tyle za bardziej centralnym pasem przelotu. Monarchowie migrujący wzdłuż wybrzeża mają mniejsze szanse na odzyskanie w Meksyku. Sugeruje to, że motyle migrujące wzdłuż wschodniego wybrzeża migrują do miejsc innych niż Meksyk lub mają wyższy wskaźnik śmiertelności niż te migrujące w głąb lądu.
Uważa się, że motyle monarchy reagują na różne sygnały, które promują sezon jesienny, migrację na południe. Należą do nich kąt padania światła słonecznego, starzenie się larwalnych roślin żywicielskich, skracający się okres dnia i spadek temperatury. Migracja rozpoczyna się w najbardziej wysuniętym na północ pasmie letnim mniej więcej w sierpniu. Uważa się, że migrujący monarchowie w dużym stopniu polegają na nektarze kompozytów jesiennych kwiatów, które leżą wzdłuż ścieżki migracji. Badania trwają.
Ogólnie rzecz biorąc, ludność wschodnia migruje z południowej Kanady i środkowo-zachodnich Stanów Zjednoczonych prawie bezpośrednio na południe w kierunku Meksyku. Monarchowie z północnego wschodu mają tendencję do migracji w kierunku południowo-zachodnim. Monarchowie przeszczepieni ze środkowego zachodu na wschodnie wybrzeże zaczęli migrować bezpośrednio na południe, ale potem zmienili swoją ścieżkę na południowy zachód w jednym badaniu. Cechy geograficzne wpływają na trasę migracji.
Ogólnie rzecz biorąc, zachodnia populacja monarchów migruje z obszarów na zachód od Gór Skalistych, w tym z północnej Kanady, do Kalifornii. Monarchowie australijscy, którzy migrują, podróżują z zachodu do wschodnich regionów bliżej Pacyfiku.
Diapauza monarchy
U większości osobników dorosłych motyli diapauza zaczyna się od migracji na południe, ale w przeciwieństwie do innych owadów w tym stanie pozostaje aktywny. Kiedy rozpoczyna się diapauza, motyle gromadzą i przechowują lipidy, białka i węglowodany. Monarchowie migrujący do Meksyku gromadzą więcej lipidów niż ci migrujący do Kalifornii. Tłuszcze i lipidy redukują ilość wody, zapewniając rezerwy energii i zapobiegając wysychaniu. Substancje te służą do utrzymania owada w trakcie diapauzy i dostarczania paliwa do rozwoju po zakończeniu diapauzy. Występuje genetycznie z dużym wyprzedzeniem przed stresem środowiskowym. Jest to stan, w wyniku którego dochodzi do ustania czynności wysokometabolicznych, w tym zmniejszonego zużycia tlenu.
Monarchowie w diapauzie migrującej jesienią populacji różnią się fizjologicznie od tych, którzy aktywnie rozmnażają się wiosną i latem. W diapauzie pomiar poziomu tłuszczów i lipidów może sięgać nawet 34%. Narząd magazynujący tłuszcz jest znacznie większy u migrujących i zimujących monarchów w porównaniu z pokoleniami letnimi. Próbki tkanek z wyłączeniem ciała tłuszczowego wykazują również wyższy poziom wolnych lipidów w hemolimfie . Samice w diapauzie wykazują niewiele oznak dojrzałych jaj. Krycie jest tłumione i obserwowane tylko sporadycznie wśród zimujących monarchów. Uważa się, że zwiększa to przeżywalność populacji zimowych i utrzymuje rezerwy tłuszczu, które będą sprzyjać wiosennej migracji na północ. Na jednym stanowisku populacja pozostawała w diapauzie do połowy do końca stycznia. Na początku lutego długość dnia wzrasta do nieco ponad 11 godzin, czyli punktu, w którym monarchowie wychodzą z diapauzy.
Diapauza ma różne fazy. Skracająca się pora dnia i spadające temperatury hamują produkcję hormonu młodzieńczego . To hamuje rozwój gonad , zachowania godowe i składanie jaj. Pojawiają się nowe zachowania, takie jak rozwój społecznych grup nektarujących i późnym popołudniem tworzenie nocnych skupisk lub kryjówek. Grzędowanie zmniejsza utratę wody, prawdopodobnie ze względu na zmniejszony stosunek powierzchni do objętości, co zmniejsza utratę wody przez parowanie.
Na północ
Wiosną odbywa się migracja na północ. Podczas tych migracji samice monarchy składają jaja dla następnego pokolenia. Migracja na północ z Florydy zwykle występuje od połowy marca do połowy maja, a początkowa fala migracji może być potomstwem monarchów, którzy zimowali na Florydzie i wzdłuż północnego wybrzeża Zatoki Perskiej, a nie w środkowym Meksyku. Oznakowane monarchy z Tallahassee zostały odzyskane w Wirginii i Georgii.
Odległość i długość tych podróży przekracza normalną długość życia monarchów, która wynosi mniej niż dwa miesiące w przypadku motyli urodzonych wczesnym latem. Pierwsze pokolenie opuszczające zimowiska migruje tylko na północ, do Teksasu i Oklahomy. Drugie, trzecie i czwarte pokolenie wiosną wracają do swoich północnych miejsc lęgowych w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
Podobnie jak w przypadku rozpoczęcia migracji na południe, różne sygnały wyzwalają ustanie diapauzy, początek działalności lęgowej i ruch na północ. W przypadku populacji zachodniej rozprzestrzenianie przebiega w kierunku zachodnim i północno-zachodnim. Podczas tego procesu miejsca noclegowe czasami się przemieszczają, a monarchowie przenoszą się na niższe wysokości. Rosnące temperatury i wydłużająca się długość dnia wpływają na rozpoczęcie migracji na północ. Wpływ ma również temperatura. Pokryte samice opuszczają zimowiska przed samcami. Monarchowie podróżujący na północ nie tworzą kryjówek.
Tempo rekolonizacji utrzymywało się na stałym poziomie w latach 1997-2011. Rekolonizacja lęgowisk w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie to proces dwupokoleniowy. Schemat rekolonizacji północnych obszarów lęgowych nie zmienił się od czasu rozpoczęcia monitorowania w 1997 r. Harmonogramy zasięgu rekolonizacji nie są skorelowane ze spisami zimujących monarchów w Meksyku.
Miejsca lęgowe i zimujące
Podczas migracji populacje wschodnie i zachodnie mają tendencję do grupowania się podczas migracji, a następnie na zimowiskach. Te kryjówki tworzą się wzdłuż tras migracji, a naukowcy wykorzystali te lokalizacje do wyznaczenia tras przelotów. Przed odkryciem miejsc zimowania w Meksyku Fred Urquhart obserwował zachowania grzędowe motyli migrujących na południe w Meksyku i Michoacan. Udokumentował 1500 monarchów nocujących w Lighthouse Point na Florydzie. W Kalifornii monarchy obserwowano grzędujące w wielu różnych miejscach: Fremont, Natural Bridges Beach, pola golfowe, obszary podmiejskie. Grzędy w Kalifornii różnią się od tych w Meksyku. Grzędy obserwuje się na obszarach śródlądowych i na obcych gatunkach drzew.
Miejsca zimowania w Kalifornii, północno-zachodnim Meksyku, Arizonie, na wybrzeżu Zatoki Perskiej, w środkowym Meksyku i na Florydzie mają te same cechy siedliskowe: a umiarkowane warunki klimatyczne (stabilne termicznie i wolne od mrozu), są stosunkowo wilgotne, umożliwiają dostęp do wody pitnej i są dostępne drzewa, na których można grzędować i unikać drapieżników. Kalifornia ma ponad 200 miejsc zimowania. Miejsca zimowania obserwowano również na wybrzeżu Karoliny Południowej wraz z samicami składającymi jaja. Na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych zimowały aż do Lago Mar w Virginia Beach w Wirginii .
W Meksyku istnieje co najmniej dwadzieścia kolonii.
Miejsca zimowania w Kalifornii istnieją na obszarach rozwiniętych i nie są uważane za szczególnie leśne. O miejscach tych mówi się, że mają jednolitą populację roślinności sosny Monterey lub drzew eukaliptusowych i czasami występują na obszarach miejskich. Miejsca zimowania są dynamiczne, ponieważ oznaczone motyle są obserwowane na różnych kryjówkach przez całą zimę. Monarchowie zimujący wzdłuż wybrzeża Zatoki Perskiej i na Florydzie nie wchodzą w diapauzę i nie rozmnażają się przez cały rok.
Zasięg i charakterystyka motyli wędrownych
Zachodnia populacja migrujących monarchów zimuje w miejscach przybrzeżnych w środkowej i południowej Kalifornii w Stanach Zjednoczonych, zwłaszcza w Pacific Grove , Santa Cruz i Grover Beach . Zachodni monarchowie zimują również w Baja , centralnej dolinie Kalifornii i u podnóża Sierra Nevada.
Nie wszyscy monarchowie migrują. Populacje migrujące i populacje niemigrujące współistnieją na wielu obszarach. Monarchowie są całorocznymi mieszkańcami Florydy, a monarchowie migrują na Florydę i obszary wybrzeża Zatoki Perskiej i często mogą nadal rozmnażać się i przetrwać zimę. Populacja monarchów na Florydzie może być wynikiem wędrownych motyli, które wiosną nie migrują na północ. Te lokalizacje zapewniają dostęp do roślin nektarowych. Jeśli na tych obszarach jest silny mróz, nie przeżywają. Asclepias curassavica , wprowadzona jednoroczna roślina ozdobna, zapewnia pokarm dla larw, jeśli rodzime gatunki są niedostępne, chociaż ze względu na ryzyko dla monarchów związane z rozprzestrzenianiem się pasożyta, OE, roślina ta nie jest zalecana do sadzenia. Całoroczna hodowla zamieszkałych populacji monarchów istnieje na Karaibach oraz w Meksyku aż po półwysep Jukatan. Co zaskakujące, monarchowie nie migrują przez większość swojego globalnego zasięgu. Zapisy znakowania pokazują, że populacje wschodnia i zachodnia nie są całkowicie oddzielne. Motyle z Arizony zostały schwytane na zimowiskach w Kalifornii i Michoacan w Meksyku. W niektórych przypadkach monarchowie z Arizony i Nowego Meksyku zimowali w Kalifornii i Meksyku.
Monarchowie migrujący jesienią to nie ci sami monarchowie, którzy migrowali na północ około pięć miesięcy wcześniej. Zamiast tego migrujące na północ motyle są co najmniej cztery pokolenia usuwane z zimowisk. Populacja wschodnia migruje na odległość do 3000 mil (4830 km) do zimowisk w Meksyku. Inne owady wykazują zachowania migracyjne, ale nie na tak duże odległości. Wyjątkiem byłaby szarańcza pustynna, Schistocerca gregaria : raz w 1950 roku odnotowano, że pojedyncze roje migrowały z Półwyspu Arabskiego na odległość ponad 5000 km (3105 mil) do zachodniego wybrzeża Afryki w ciągu siedmiu tygodni.
Migrujące monarchy mają zwykle ciemniejsze pomarańczowe i większe skrzydła niż w fazie lęgowej latem. Ciemność pomarańczowego koloru skrzydeł monarchów wydaje się być wizualnym wskaźnikiem ich zdolności migracyjnych. Monarchowie migrujący na południe mają większy rozmiar i wagę W dwóch badaniach wykorzystano stabilne izotopy do wywnioskowania pochodzenia urodzeniowego migrujących monarchów schwytanych w ich zimowiskach (wschodnim i zachodnim) i oba wykazały, że monarchy migrujące na większe odległości były zwykle większe. Rozmiar skrzydeł różni się między wczesnymi i późnymi migrantami. Wcześniejsi migranci są zwykle silniejszymi, zdrowszymi osobnikami, podczas gdy monarchowie migrujący późno reprezentują tych, którzy zostali w tyle, prawdopodobnie dlatego, że są mniej przystosowani do migracji. Wcześnie migrujący monarchowie byli zwykle bardziej czerwoni, mieli większe i bardziej wydłużone skrzydła oraz większe ciała niż monarchowie na końcu migracji.
Stosunki płciowe
Zaobserwowano niezwykły wzór w proporcjach płci monarchów we wschodniej populacji Ameryki Północnej, zarówno podczas migracji jesiennej, jak i na zimowiskach w Meksyku. Zwykle w okresie lęgowym stosunek samców i samic jest mniej więcej taki sam, ale podczas migracji stosunek ten jest przechylony w kierunku samców. Utrzymuje się to również w okresie zimowania, prawdopodobnie dlatego, że jest to ta sama kohorta, która przechodzi z migracji na miejsca zimowania. Naukowcy przeanalizowali zapisy z okresu zimowania przez ponad 30 lat i stwierdzili, że wypaczony stosunek płci stał się bardziej wyraźny w ostatnich latach, być może z powodu utraty samic. Wydaje się, że stosunek ten jest jeszcze bardziej widoczny w obserwacjach nocujących lub migrujących monarchów, gdzie mniej niż 30% monarchów to kobiety.
Metody badań ludności i migracji
Początkowo bezpośrednia obserwacja była podstawową metodą oceny migracji monarchów. Bardziej wyrafinowane metody zostały opracowane od 1975 roku.
Liczba ludności „dramatycznie” zmienia się z roku na rok. Przyczyną różnic są zjawiska naturalne, różne metody liczenia migrujących motyli oraz zmiany siedliska spowodowane przez człowieka. Kwestionowana jest ważność spisu ludności na zimowiskach w Ameryce Północnej. Rozbieżność między populacjami migrującymi a populacjami obecnymi na zimowiskach sugeruje znaczną śmiertelność dorosłych osobników podczas migracji. Komisja ds. Współpracy w Środowisku ustaliła, że zmiany populacji wymagają długoterminowego monitorowania na dużą skalę. Szacunkowe liczebności populacji dorosłych, jaj i larw oraz trojeści mlecznej powinny być skorelowane ze spisami powszechnymi w miejscach zimowania. Dane są obecnie niedostępne, aby określić te spisy, ale obecne badanie przeprowadzone przez The Monarch Larva Monitoring Project ma na celu ustalenie, czy spisy ludności w Meksyku odpowiadają spisom ludności w środkowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych i Kanadzie.
Tagowanie
Chociaż znakowanie Lepidoptera zostało wykonane już w 1796 r. Na ćmach jedwabnika, Fred Urquart zainicjował znakowanie motyli monarchy i używał nacięć na skrzydłach, układania plam, kolorowych plam, spryskiwania barwnikami, malowanych liter i cyfr do oznaczania motyli. Metody te nie powiodły się, ponieważ nie było instrukcji, aby zwrócić motyla lub zarejestrować powrót do zdrowia. Obecnie wiele organizacji bada migrację za pomocą tagowania. Nowe metody badania migracji obejmują wykorzystanie nadajników VHF i samolotów komercyjnych. Zastosowano znakowanie izotopowe .
Oznacz i odzyskaj
Oznaczanie i odzyskiwanie pozwala określić całkowitą populację monarchów. Odzyskani monarchowie są wprost proporcjonalni do liczby w całej populacji. Procedura ta pozwala na oszacowanie całkowitej wielkości populacji poprzez podzielenie liczby oznaczonych osobników przez odsetek osobników oznaczonych w drugiej próbie. Inne blisko spokrewnione metody obejmują przechwycenie-odzyskanie, przechwycenie-znak-odzyskanie, ponowne przechwycenie znaku, celownik, uwolnienie-przechwycenie, oszacowanie wielu systemów, odzyskiwanie pasm, metoda Petersena i metoda Lincolna. Za pomocą tych metod zbadano północną migrację z Florydy i rozmieszczenie kryjówek w Kalifornii.
Liczy się motyl
Migracja motyla Monarch jest dokumentowana i badana podczas corocznych zliczeń motyli. Podczas migracji na południe koncentracje migrujących monarchów są konsekwentnie monitorowane przez Obserwatorium Ptaków Cape May , Peninsula Point Light w stanie Michigan i Park Narodowy Point Pelee w Ontario w Kanadzie. Inne protokoły wykorzystywane do przeprowadzania spisów obejmują Spis jazdy, Spis chodzący, Liczenie lęgowe i Obserwacje jastrzębia. Migrujący monarchowie mają tendencję do gromadzenia się i tworzenia kryjówek na półwyspach skierowanych na południe. Programy monitorujące zliczają liczbę monarchów w kryjówkach, które rozwijają się wzdłuż trasy migracji. Dane monitorowania z wielu witryn są ze sobą skorelowane. Stosunek monarchów do innych gatunków obserwowany podczas liczenia dostarcza informacji o zmianach siedlisk. Roczne wahania są przypisywane poważnym skutkom pogodowym, El Nino Oscylacja południowa i erupcja wulkanu .
Obserwatorzy
Większość osób biorących udział w badaniu migracji Monarch to laicy (przeszkoleni i nieprzeszkoleni) i czasami określa się ich jako „ naukowców-obywateli ”. Anegdotyczne informacje obserwatorów były krytykowane i nazywane „niedobrą nauką” i „w ogóle nie nauką”. Organizacje zajmujące się ochroną przyrody i naukowcy wykorzystują obserwacje w swoich badaniach. Ci, którzy uczestniczą w zorganizowanym liczeniu motyli, również dostarczają ważnych obserwacji. Niektóre regiony w Teksasie znajdują się na torze lotu podczas migracji, a wzorce, rozmieszczenie i populacje są tam rejestrowane przez obserwatorów.
Obserwacje lotnicze i satelitarne
Zdjęcia satelitarne zostały wykorzystane do oceny zmian w meksykańskich obszarach zimujących i wokół nich. Naukowcy ustalili, że dokładne zliczenie motyli za pomocą zdjęć satelitarnych nie jest możliwe, chociaż lotnicze oceny obszarów otaczających kolonie ujawniają potencjalne obszary kolonizacji. Po tych wysiłkach koszty przeważyły nad korzyściami wynikającymi z fotografii lotniczej na dużych wysokościach i uznano, że jest to czasochłonne i kosztowne.
Rodzaje zbieranych danych
Bezpośrednia obserwacja zwykle oznacza, że obserwator rejestruje dane, podczas gdy motyl jest jednym z etapów migracji. Dane te mogą obejmować:
- rachunki historyczne
- wektory lotu
- gęstości
- pojawienie się w północnym zasięgu lęgowym
- pojawianie się na zimowiskach
- lokalizacja zimowisk
- stan skrzydła
- seks
- rozmiar
- kryjówki
- liczba motyli (obserwacje motyli/minutę)
- pojawienie się roślin żywicielskich
- lokalne przymrozki
- szacunki populacji i zagęszczenia
- kierunek wiatru
- zachmurzenie
- ładunki pasożytów
- długości i szerokości geograficznej
Wykorzystanie danych i dostępność
Dane znacznie się zgromadziły na przestrzeni lat i są wykorzystywane przez badaczy. Obserwacje naukowe są czasami traktowane jako informacje zastrzeżone i nie są dostępne publicznie ani innym badaczom. [ potrzebna strona ] Obserwatorzy zaczęli rejestrować swoje obserwacje za pomocą map Google.
Mechanizmy teorii migracji
Istnieje wiele teorii, które próbują wyjaśnić migrację monarchów. „Nauka nie przedstawiła jeszcze wystarczającego wyjaśnienia, jak to się dzieje [migracja]”. [ potrzebna strona ] Naukowcy często sugerują, że pewną rolę odgrywają mechanizmy wielu migracji. Nie wszyscy, którzy badają migracje monarchów, zgadzają się co do mechanizmów, które pozwalają migrującym motylom znaleźć miejsca zimowania.
Teoria kompasu słonecznego z kompensacją czasową
Kompas słoneczny z kompensacją czasową
Słońce odgrywa integralną rolę we wzorcach migracji monarchów: monarchowie podróżują w ciągu dnia i używają zegara dobowego opartego na pozycji słońca na niebie jako kompasu, aby zorientować się we właściwym kierunku migracji. Ponieważ pozycja słońca zmienia się w ciągu dnia, aby utrzymać odpowiedni namiar lotu niezależnie od pory dnia, w której podróżują, monarchowie używają zegara okołodobowego, aby zrekompensować zmiany pozycji słońca na niebie; używają tak zwanego kompasu słonecznego z kompensacją czasową . Różne badania wykazały to zachowanie zarówno w systemach naturalnych, jak iw warunkach laboratoryjnych, jednak pozostaje jeszcze wiele do zbadania w zakresie mechanizmów leżących u podstaw interpretacji orientacji i wskazówek czasowych, które prowadzą do wzorców migracji monarchów. Nawet w przypadku kompasu słonecznego z kompensacją czasową pozostaje niejasne w przypadku samego tego modelu, w jaki sposób monarchowie skutecznie nawigują do jednego wspólnego miejsca migracji ze zmiennych lokalizacji początkowych.
Dowody eksperymentalne
Kiedy monarchy porwane do laboratoryjnych cykli światło-ciemność zostały umieszczone w symulatorach lotu lub pojemnikach rejestrujących, w których motyle na uwięzi mogą swobodnie latać w płaszczyźnie poziomej we wszystkich kierunkach, wędrowne monarchy mogły zintegrować obecne warunki nasłonecznienia z ich wewnętrzną porą dnia, aby określić i konsekwentnie wskazują preferowany południowy kierunek podróży. Kiedy jednak tych monarchów umieszczono w symulatorach lotu z sześciogodzinnym wyprzedzeniem lub opóźnieniem zegara, preferowany kierunek podróży zmienił się z powodu zakłóceń w kompasie słonecznym z kompensacją czasową. Monarchowie orientują się na słońce w oparciu o ich wewnętrzną porę dnia, więc drastyczne zmiany pozycji słońca w tym samym postrzeganym czasie powodują zakłócenie nawigacji. W takim przypadku monarchowie nie mogą już dokładnie identyfikować podróży na południe i, w zależności od warunków oświetleniowych, mogą zacząć migrować w innych kierunkach.
Znaczenie zegara okołodobowego w funkcji tego systemu kompasu słonecznego z kompensacją czasową doprowadziło do zbadania molekularnych podstaw mechanizmu zegara u monarchów, co zaowocowało dobrze zdefiniowanym modelem zarówno zegarów centralnych, jak i peryferyjnych. Podobnie jak zegary okołodobowe działają u Drosophila i ssaków, zegar okołodobowy monarchy wykorzystuje pętlę sprzężenia zwrotnego translacji transkrypcji (TTFL) do kierowania rytmami w mRNA i poziomy białek jego podstawowych składników zegara okołodobowego. Jednak mechanizm monarchy został uznany za przodka, ponieważ różni się od innych mechanizmów zegarowych funkcjami jego elementów, z których niektóre odzwierciedlają zegar Drosophila, a inne odzwierciedlają zegar ssaków. Najbardziej unikalnym aspektem mechanizmu zegara monarchy jest to, że obejmuje on dwa kryptochromowe (CRY) – CRY1 i CRY2 – o różnych funkcjach. CRY1 działa podobnie do białka CRY u Drosophila jako fotoreceptor światła niebieskiego, który pozwala zegarowi okołodobowemu przejść do cyklu światło-ciemność. CRY2 działa podobnie do ssaczych białek CRY1 i CRY2, ponieważ działa jako jeden z głównych represorów w TTFL monarchy.
W rdzeniu pętli mechanizmu zegara monarchy białka CLOCK (CLK) i BMAL1 działają jako heterodimeryczne czynniki transkrypcyjne , które kierują transkrypcją genów okresu ( per ) , czasu bezczasowego ( tim ) i genów cry2 . Po translacji białka PER, TIM i CRY2 tworzą kompleksy w cytoplazmie i po pewnym czasie przemieszczają się z powrotem do jądra, umożliwiając CRY2 represję transkrypcji. Po pewnym czasie kompleks białek PER, TIM i CRY2 ulegnie degradacji i nie będzie już represjonować CLK i BMAL1, powodując ponowne uruchomienie TTFL. Alternatywnie, fotorecepcja światła niebieskiego w białku CRY1 może indukować degradację białka TIM, która ponownie uruchamia TTFL i w ten sposób CRY1 w zegarze okołodobowym monarchy powoduje zdolność do porywania do 24-godzinnego cyklu Ziemi.
Oprócz podstawowej pętli sprzężenia zwrotnego u monarchów zidentyfikowano również drugą modulującą pętlę sprzężenia zwrotnego. Ta pętla sprzężenia zwrotnego jest bardzo podobna do Drosophila i obejmuje geny kodujące ortologi VRILLE i PDP1 , o których wiadomo, że regulują transkrypcję CLK u Drosophila .
Jednym z lepiej poznanych obszarów kompasu słonecznego jest neuronalny i anatomiczny układ leżącego u jego podstaw mechanizmu u motyla. Światło spolaryzowane jest najpierw postrzegane przez złożone oczy monarchy. Ta polaryzacja , która jest wykorzystywana przez różne owady do nawigacji, jest następnie wykrywana przez obszar grzbietowej krawędzi, wyspecjalizowaną cechę oka złożonego. Te wskazówki są następnie przekazywane do centralnego kompleksu mózgu, gdzie są interpretowane. Tutaj pojedyncze neurony łączą azymutalne położenie słońca i kąt wektora E (kąt spolaryzowanego świetlika). Informacje te są następnie przetwarzane i dalej łączone z innymi wskazówkami lokalizacyjnymi i orientacyjnymi, a także danymi wejściowymi z zegara okołodobowego monarchy, w celu wytworzenia zorientowanego lotu, który jest niezbędny do zachowania migracyjnego. Potrzebne są dalsze badania, aby modelować sieć neuronową iw pełni zrozumieć, w jaki sposób sygnały przestrzenne są modelowane i integrowane w mózgu.
Podczas gdy przetwarzanie neuronowe zachodzi w mózgu monarchy, badania wskazują, że rzeczywisty zegar dobowy leżący u podstaw wzorców migracji znajduje się w czułkach motyla. Motyle z usuniętymi czułkami nie wykazywały spójnej orientacji grupowej w swoich wzorcach migracji: po raz pierwszy wystawione na spójny cykl światło-ciemność przed wypuszczeniem, monarchy bez czułek wykazywałyby spójny indywidualny lot kierunkowy, ale bez wyraźnej kardynalnej kierunkowości jako grupa, w przeciwieństwie do nienaruszonych monarchowie. Badanie różnych genów i białek zaangażowanych w rytmy okołodobowe wykazało, że czułki wykazywały własne fluktuacje okołodobowe, nawet po wyjęciu z motyla i zbadaniu in vitro , wykazując, że anteny są wystarczające do generowania rytmów okołodobowych. Dalsze badania nad rolą anten wykazały, że nawet jedna działająca antena wystarcza do prawidłowej orientacji podczas lotu migracyjnego. Jednak dwie anteny ze sprzecznymi wejściami do ich odpowiednich zegarów dobowych doprowadzą do nieprawidłowej orientacji. Ogólnie rzecz biorąc, badanie monarchów bez anten, a także in vitro analiza anten wskazuje, że anteny są zarówno niezbędne do prawidłowego funkcjonowania kompasu słonecznego z kompensacją czasową, jak i zawierają własne zegary dobowe, które działają nawet bez mózgu motyla.
Dwukierunkowość kompasu słonecznego
Wiadomo, że monarchowie używają swojego kompasu słonecznego z kompensacją czasową zarówno podczas jesiennej migracji na południe, jak i wiosennej migracji na północ. Wykazano, że zmiana kierunku konieczna do zmiany orientacji monarchów zależy od niskich temperatur, jakich doświadczają monarchowie podczas zimowania w lasach iglastych Meksyku. Zmiana kierunku kompasu słonecznego nie zależy od zmiany fotoperiodu występującej w miesiącach zimowych, ale zmiana ta prawdopodobnie wpłynie na czas ponownej migracji na północ wiosną.
W eksperymencie wykazującym znaczenie ekspozycji na zimno dla ponownej migracji wykorzystano jesienne monarchy z ekspozycją na niską temperaturę i bez niej w laboratorium. Monarchowie, którzy doświadczyli niskich temperatur w miesiącach zimowych, z powodzeniem zmienili kierunek swojego kompasu słonecznego i wiosną zorientowali się na północ. W przeciwieństwie do monarchów, którzy nigdy nie doświadczają niskich temperatur w miesiącach zimowych, wiosną zorientowali się na południe, a zatem nie doświadczyli zmiany kierunku kompasu słonecznego, która towarzyszyła ich migracji. Dlatego dla cyklu migracji monarchy wymagana jest ekspozycja na zimno doświadczana podczas zimowania.
Podczas wiosennej migracji monarchów na północ kompas słoneczny z kompensacją czasową wykorzystuje te same podłoża, co jesienią. Jednak mechanistyczne różnice w tych podłożach, które pozwalają na zmianę kierunkowości kompasu, są nadal nieznane. w sekwencjonowaniu RNA znalezione między motylami jesiennymi i wiosennymi to jedna z dróg badań, które mogą zlokalizować mechanizm odpowiedzialny za ponowną kalibrację, która może wykorzystywać czujnik temperatury do uruchomienia przełącznika.
Teoria pamięci genetycznej
Sugeruje się, że umiejętność znajdowania zimowisk w Kalifornii i Meksyku jest cechą dziedziczną. Nazywa się to również pamięcią genetyczną. Zasugerowano możliwość odziedziczonej mapy, co sugeruje, że motyle mogą podążać za strumieniami i rozpoznawać punkty orientacyjne. Inne badania dostarczają dowodów przeciwko teorii odziedziczonej mapy.
Teoria krajobrazu
Teorie migracji uwzględniają teren, z jakim monarchowie spotykają się podczas migracji. Górom, rzekom, jeziorom i oceanom przypisuje się wpływ na migrację. Duże kryjówki migrujących monarchów często powstają w miejscach stanowiących przeszkody utrudniające ich przemieszczanie się. Uważa się, że gnieżdżące się motyle tworzą te kryjówki, aby czekać na idealne warunki pogodowe, które pomogą im w przekraczaniu tych form terenu, takie jak brak deszczu, temperatura, tylne wiatry i światło słoneczne. W niektórych latach miejsca noclegowe tworzą się z roku na rok w sposób przewidywalny i konsekwentny. W innych przypadkach miejsca noclegowe tworzą się na nowych obszarach przejściowo. Gniazdo migrujących monarchów może zawierać zaledwie cztery, a być może tysiące motyli. Inne cechy geograficzne, takie jak Appalachy i góry Sierra Madre Oriental w Meksyku „kierują” migrację, kierując ją na południe i południowy zachód. Jeden monarcha oznaczony w Ontario został odzyskany na platformie wiertniczej 100 mil (160 km) na południe od Galveston w Teksasie .
Hipoteza Kolumba
Hipoteza Kolumba to kolejna teoria, która wyjaśnia zjawisko masowej migracji wschodniej populacji monarchy poprzez badanie zapisów historycznych. Teoria ta omawia, ile motyli angażuje się w ruchy masowe, aby rozszerzyć swój zasięg lub zmniejszyć presję na ich siedlisko. Zgodnie z tą teorią ludność wschodnia nie miała tak rozległego zasięgu i nie migrowała. Historyczne obserwacje życia zwierząt w okresie kolonialnym w Ameryce nie wspominają o motylach monarchów. Rozpoczęły się obserwacje monarchów, które wydawały się być związane z wylesianiem północnego wschodu. Monarchowie byli prawdopodobnie mieszkańcami obszarów subtropikalnych i tropikalnych, ale zaczęli przemieszczać się na północ, aby rozmnażać się na zwiększonej liczbie larw roślin żywicielskich, które zastąpiły wylesione obszary. Populacje występujące w innych regionach nie migrują na tak duże odległości (na przykład w Australii). Może to sugerować, że zachowania migracyjne wschodniej populacji motyla monarchy rozwinęły się po zadomowieniu się innych populacji monarchów w innych regionach.
Inne teorie
Jedna z najnowszych hipotez sugeruje, że monarchowie mogą chemicznie znakować niektóre drzewa, używając nieznanej substancji i tak orientując się, kiedy wrócą następnej zimy.
Inna teoria zaprzecza istnieniu masowej migracji, ale zamiast tego wyjaśnia ruchy monarchów jesienią warunkami pogodowymi:
Jesienią dorosłe monarchy w Kanadzie i na środkowym zachodzie prawdopodobnie otrzymają czynnik środowiskowy (zmiana fotoperiodu lub sezonowego zimna) i przestaną składać jaja. Kiedy główny strumień strumieniowy przemieszcza się na południe od Kanady, komórki wysokiego i niskiego ciśnienia są przenoszone przez skrajną południową Kanadę, a później przez Stany Zjednoczone. W tym czasie monarchowie wystarczyli tylko wznieść się na termikę podczas polany i zostać przeniesieni na południe z regionu, w którym zostali wyhodowani. Jeśli osiągnęli wystarczającą wysokość podczas jazdy w termice, północne wiatry mogą przenieść niektóre z nich na znaczną odległość w kierunku Meksyku”. Adrian Wenner, emerytowany profesor historii naturalnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara
Ochrona
Toczy się debata między badaczami i naukowcami obywatelami, którzy badają migrację, dotycząca możliwego lokalnego wyginięcia monarchy. Gatunek występuje na całym świecie i nie jest zagrożony. Mimo to istnieje obawa, że migracja ludności ze wschodniej Ameryki Północnej może być zagrożona. Doniesienia medialne o zbliżającym się wyginięciu monarchy zostały skrytykowane przez naukowców. „Monarchowie nie są zagrożeni wyginięciem” — stwierdza Lincoln Brower , czołowy badacz ochrony monarchów.
Organizacje monitorujące i konserwatorskie mogą być zorganizowane poprzez ich wysiłki skierowane na każdy z czterech etapów cyklu życia monarchy.
- „Mamy dużo siedlisk w tym kraju, ale tracimy je w szybkim tempie. Rozwój pochłania 6000 akrów dziennie, co oznacza utratę 2,2 miliona akrów rocznie. Ponadto nadużywanie herbicydów wzdłuż poboczy dróg i innych miejsc zmienia różnorodność obszary, które są siedliskiem monarchów, owadów zapylających i innych dzikich zwierząt, w porośnięte trawą krajobrazy, na których żyje niewiele gatunków. Przyjęcie genetycznie zmodyfikowanej soi i kukurydzy jeszcze bardziej ograniczyło siedliska monarchów. Jeśli te tendencje się utrzymają, monarchy z pewnością urosną, zagrażając samemu istnieniu ich wspaniała migracja”. LUB Taylora
Zimowe schronienia zarówno w Meksyku, jak iw Kalifornii zostały uznane za zagrożone przez Międzynarodową Unię Ochrony Przyrody i Zasobów Naturalnych (IUCN) w Czerwonej Księdze IUCN dotyczącej bezkręgowców. Przepisy dotyczące konserwacji zabytków rozpoczęły się, gdy mieszkańcy Pacific Grove w Kalifornii przyjęli zarządzenie zakazujące zakłócania „pokojowej okupacji motyli Monarch”. [ potrzebna strona ]
Śmiertelność dorosłych
Pasożyt protistan Ophryocystis elektroscirrha może zabić wielu migrujących monarchów. Zmniejsza zdolność latania, zmniejszając szansę na dotarcie do zimowisk.
Miejsca zimowania
Prace nad ochroną zimowisk w Meksyku rozpoczęły się przed 1975 rokiem i zostały zainicjowane przez lokalnych mieszkańców. Populacje zimujących monarchów znacznie spadły, gdy porówna się liczby z 1992 roku z nowszymi spisami powszechnymi. Miejsca zimowania występują wzdłuż wybrzeża Zatoki Perskiej, Arizony i Florydy. [ potrzebne źródło ]
Okresowe katastrofy w meksykańskich miejscach zimowania są często uznawane za spadek populacji. Niektóre strony doświadczyły strat od 30% do 90% podczas burz. [ potrzebna strona ] Działania ochronne w miejscach zimowania i wokół nich obejmują sadzenie rodzimych gatunków drzew, na których monarchowie wolą grzędować.
Zimujące monarchy w Kalifornii wykazywały niewielką preferencję do grzędowania na gatunkach rodzimych, ale będą również konsekwentnie wybierać wprowadzone gatunki eukaliptusa, nawet jeśli występują gatunki rodzime. Miejsca noclegowe w Kalifornii są zwykle zlokalizowane blisko wybrzeża, chociaż niektóre z nich znaleziono w głębi lądu.
Zmniejszenie areału trojeści
Niektórzy obrońcy przyrody obwiniają zmniejszenie liczby zimujących monarchów w Meksyku utratą mleczy w środkowo-zachodnim regionie Stanów Zjednoczonych. Od 1996 roku utracono 167 milionów akrów siedlisk monarchów. Ci ekolodzy twierdzą, że zmniejszenie siedlisk trojeści w rolniczych regionach Ameryki Północnej jest główną przyczyną spadku liczby monarchów docierających do Meksyku. Jednak inni czołowi badacze wątpią w to twierdzenie, ponieważ nie jest ono zgodne z danymi zebranymi przez kilka długoterminowych programów monitorowania motyli w Stanach Zjednoczonych. Dane z tych programów nie wskazują na to, że liczba rozmnażających się dorosłych monarchów spadła od lat 90. Pomimo tych dowodów, niektórzy obrońcy przyrody podają stosowanie pestycydów i herbicydów jako przyczynę spadku liczby zimujących monarchów. Twierdzą oni, że przed wprowadzeniem genetycznie zmienionej kukurydzy i soi, trojeść mleczna była powszechna na polach uprawnych. Związek między korzystaniem z GMO i spadek liczby zimujących monarchów zostały nazwane „sugestywnymi, ale nie rozstrzygającymi”, ponieważ istnieją inne czynniki, takie jak wylesianie i zjawiska pogodowe, które mogą być przyczyną. Siedlisko trojeści jest również niszczone przez ekspansję obszarów miejskich i podmiejskich.
Opierając się na niedawnych dowodach, które nie wykazały spadków w sezonie lęgowym, w połączeniu z wyraźnym spadkiem liczby zimujących monarchów w Meksyku, niektórzy czołowi badacze monarchów przyjęli teorię, że problem musi leżeć w drodze do Meksyku, tj. że straty podczas migracji są przyczyną mniejszej liczby monarchów w Meksyku w ostatnich latach. Ekolodzy zwracają również uwagę na zmniejszone siedliska, które umożliwiają wzrost roślin nektarujących. [ potrzebna strona ] Innymi czynnikami, które mogą mieć negatywny wpływ na migrację, są ekstremalne warunki pogodowe, w tym mroźniejsze zimy w środkowym Meksyku, susze w Teksasie, inwazyjna (nie mleczna) flora, na której monarchowie składają jaja, oraz zwiększone stosowanie syntetycznych insektycydów, które są mniej biodegradowalne.
Istnieje wiele organizacji i programów promujących ochronę monarchy i jego migrację. 3-literowe kody, wyjaśnione w powiązanych przypisach, służą do zwięzłego nagłówka tabeli.
Organizacje lub podmioty polityczne | Programy ochrony monarchów | Baza danych | |||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Hej | Hab | pol | Rez | Edu | Cena | Gra | Rez | Cyt | Etykietka | Rej | eko | reprezentant | Pub | ||||||
Zegarek monarchy |
♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||
Monarch Joint Venture
|
♦ | ||||||||||||||||||
Stowarzyszenie dla motyli
|
♦ | ♦ | G | ♦ | ♦ | ||||||||||||||
Projekt Monarch Health | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | |||||||||||||||
Partnerstwo Zapylaczy
|
♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||||||
UNESCO
|
♦ | ♦ | |||||||||||||||||
La Naturaleza Nos Lama | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||||
System Parków Narodowych | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | |||||||||||||||
Rozporządzenie wykonawcze – memorandum prezydenckie | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Xerces | ♦ | ♦ | ♦ | R | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||
Mecz wolontariuszy | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||||||
Departament Zasobów Naturalnych Iowa Centrum Zasobów Prairie Iowa | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||||||
System Parku Stanowego Kalifornii | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Rozporządzenie miasta Capitola w Kalifornii | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||||||
Ustawa o zarządzaniu strefą przybrzeżną, Kalifornia | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Raport z oceny i statusu, Kanada | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Monarch Butterfly Fund | ♦ | G | |||||||||||||||||
Las Dla Monarchów | ♦ | R | ♦ | ||||||||||||||||
„Larsona Juhla | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Fundusz Ekologiczny Monarchy | ♦ | ||||||||||||||||||
Zasadź to | ♦ | ||||||||||||||||||
Globalny Szczyt Klimatyczny Kalifornijska Agencja Ochrony Środowiska | ♦ | ♦ | G | ||||||||||||||||
USDA | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Medio Ambiente y Recursos Naturales | ♦ | ♦ | G | ♦ | ♦ | ||||||||||||||
Texas Milkweeds i Monarchs | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | |||||||||
Wild Ones Wild for Monarchs | ♦ | ♦ | |||||||||||||||||
Monarcha misyjny | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ♦ | ||||||||||||||
Notatki |
Ekonomia
Turystyka wokół zimowisk w Meksyku i Kalifornii zapewnia dochód tym, którzy świadczą takie usługi.
Mieszkańcy okolic zimowisk obawiają się, że ich dzieci nie mają co jeść, więc są zmuszeni do kontynuowania nielegalnej wycinki. Inni mieszkańcy wykorzystują miesiące, w których motyle zimują w pobliżu ich domów. Chociaż uważają się za dość biednych, są w stanie wygenerować dochód wystarczający na cały rok, działając jako przewodnicy, zapewniając zakwaterowanie i posiłki, sprzedając wyroby rzemieślnicze i pamiątki. [ potrzebne źródło ]
Zimujące monarchy gnieżdżą się na drzewach na gruntach prywatnych. Prawa i przepisy dotyczące ochrony zimowisk i siedlisk są nadrzędne wobec interesów właścicieli gruntów, spółdzielni rolniczych i samorządów lokalnych. [ potrzebne źródło ]
W 1986 roku Meksyk stworzył sanktuaria na zimowe miesiące. Fragmenty lasu były zamknięte dla miejscowej ludności, której dochód był zależny od drewna. Operacje pozyskiwania drewna na małą skalę były kontynuowane, chociaż nielegalne. Organizacje ochrony przyrody płacą mieszkańcom za patrolowanie lasu.
Prośba o datki na finansowanie programów wspierających wysiłki na rzecz ochrony monarchów. Niektóre darowizny na programy ochrony są kierowane na zbieranie funduszy dla organizacji.
Polityka
Wysiłki naukowe i konserwatorskie wymagają zaangażowania Stanów Zjednoczonych, Kanady i Meksyku. Doprowadziło to do powstania planu ochrony północnoamerykańskich monarchów. Sugeruje się, że plany ochrony w Meksyku są niewystarczające.
Ochrona obejmuje zarówno elementy praktyczne, jak i teoretyczne, przy czym te pierwsze często mają niewiele wspólnego z nauką czy biologią. Edukacja kształtuje postawy, życzliwa ludność lobbuje w rządzie, ustanawiane są przepisy, a tam, gdzie to możliwe, ziemia jest rezerwowana. Joela Bergera z University of Nevada
Dotknięte grupy ludzi
Rdzenne grupy ludności, mieszkańcy, rolnicy i właściciele ziemscy otaczający zimowiska złożyli oświadczenia o swoim niezadowoleniu z zaangażowania kanadyjskich i amerykańskich ekologów w egzekwowanie ograniczeń użytkowania gruntów w rezerwatach i wokół nich. Zrównoważony rozwój na obszarach otaczających zimujące kolonie został uznany za główny czynnik działań ochronnych. Odnosi się do zastąpienia działalności gospodarczej, która ma negatywny wpływ na działania ochronne, możliwościami ekonomicznymi, które mają pozytywny wpływ na cele ochrony. Społeczności meksykańskie wyraziły zaniepokojenie ograniczeniami nałożonymi na ich użytkowanie gruntów i zasobów. Propozycje ochrony spotykają się z „małym entuzjazmem”, jeśli nie uwzględniają lokalnych interesów.
Zrównoważony rozwój i ochrona to dziś problem marketingu i finansowania, z prawdziwymi liczbami i prawdziwymi mechanizmami, a nie z dobrymi intencjami. – Roberto Solis, Instituto Nacional de Ecologia, Meksyk
Badania na zwierzętach w ochronie przyrody odgrywają rolę, ale mają niewielkie znaczenie, chyba że problemy socjologiczne, ekonomiczne i polityczne zostaną rozwiązane w zadowalający sposób.
Dostęp do zimujących kolonii jest ściśle kontrolowany przez Meksyk i monitorowany przez Profepa, Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM), Instituto Politécnico Nacional (IPN), Rezerwat Biosfery Monarch Butterfly (MBBR), wolontariuszy lokalnych i międzynarodowych. World Wildlife Fund płaci za pensje funkcjonariuszy organów ścigania.
Zasady
Lokalne grupy społeczne, gminy, organizacje rządowe i pozarządowe zaproponowały strategie mające na celu zachowanie migracji. Powołano trójstronny wysiłek z udziałem Meksyku, Kanady i Stanów Zjednoczonych w celu zorganizowania działań ochronnych. Jedną z wdrożonych zasad jest masowe sadzenie mleczu i nektaru.
Meksyk opracował inne zasady, które pomogą zachować migrację. Rozważono płatności dla lokalnych mieszkańców za monitorowanie siedlisk leśnych. Inną polityką jest zachęcanie do ponownego zalesiania siedlisk zimujących. Podejmowano próby ograniczenia działalności na zimowiskach (wyręby, turystyka), które mogą zakłócać kryjówki monarchów.
University of Minnesota koordynuje badania w całej Ameryce Północnej w celu monitorowania stanu zdrowia i populacji larw monarchy. Inne organizacje lobbują prawodawców, korporacje, departamenty autostrad, zakłady użyteczności publicznej i decydentów, aby chronić siedliska.
Strategia narodowa USA
W dniu 20 czerwca 2014 r. Prezydent Barack Obama wydał memorandum prezydenckie zatytułowane „Tworzenie federalnej strategii promowania zdrowia pszczół miodnych i innych owadów zapylających”. W memorandum powołano Grupę Zadaniową ds. Zdrowia Zapylaczy, której współprzewodniczą Sekretarz ds. Rolnictwa i Administrator Agencji Ochrony Środowiska , i stwierdzono:
Liczba migrujących motyli Monarch spadła do najniższego odnotowanego poziomu populacji w latach 2013–2014 i istnieje bezpośrednie ryzyko nieudanej migracji.
W maju 2015 r. Grupa Zadaniowa ds. Zdrowia Zapylaczy wydała „Krajową strategię promowania zdrowia pszczół miodnych i innych zapylaczy”. W strategii określono działania federalne mające na celu osiągnięcie trzech celów, z których dwa to:
• Monarch Butterflies: Zwiększenie wschodniej populacji motyla monarchy do 225 milionów motyli zajmujących obszar około 15 akrów (6 hektarów) na zimowiskach w Meksyku, poprzez działania krajowe/międzynarodowe oraz partnerstwa publiczno-prywatne, do 2020 r. • Zapylacz Powierzchnia siedlisk: Odtworzenie lub zwiększenie 7 milionów akrów ziemi dla owadów zapylających w ciągu najbliższych 5 lat poprzez działania federalne i partnerstwa publiczno-prywatne.
Wiele priorytetowych projektów określonych w strategii krajowej koncentrowało się na korytarzu I-35 , który rozciąga się na 1500 mil (2400 km) z Teksasu do Minnesoty. Obszar, przez który przebiega ta autostrada, zapewnia wiosenne i letnie siedliska lęgowe w kluczowym korytarzu migracji monarchów w Stanach Zjednoczonych.
US General Services Administration (GSA) publikuje zestawy wymagań dotyczących wydajności krajobrazu w swoich dokumentach P100, które określają standardy dla Służby Budynków Publicznych GSA . Począwszy od marca 2015 r. te wymagania dotyczące wydajności i ich aktualizacje obejmowały cztery podstawowe aspekty projektów nasadzeń, które mają zapewnić odpowiednie możliwości żerowania na miejscu docelowym zapylaczom. Docelowymi zapylaczami są pszczoły, motyle i inne pożyteczne owady.
4 grudnia 2015 r. Prezydent Obama podpisał ustawę Fixing America's Surface Transportation (FAST) Act (Pub. L. 114-94). Ustawa FAST położyła nowy nacisk na wysiłki na rzecz wspierania owadów zapylających. Aby to osiągnąć, ustawa FAST zmieniła tytuł 23 (Autostrady) Kodeksu Stanów Zjednoczonych . Poprawka nakazała Sekretarzowi Transportu Stanów Zjednoczonych , aby podczas realizacji programów pod tym tytułem we współpracy z chętnymi państwami:
- (1) zachęcać do zintegrowanych praktyk zarządzania roślinnością na poboczach dróg i innych pasach transportowych, w tym ograniczać koszenie; oraz
- (2) zachęcać do rozwoju siedlisk i żerowania dla motyli Monarch, innych rodzimych owadów zapylających i pszczół miodnych poprzez sadzenie rodzimych ziół i traw, w tym nieinwazyjnych, rodzimych gatunków trojeści, które mogą służyć motylom jako stacje migracyjne i ułatwiać migracje innych zapylacze.
Ustawa FAST stanowiła również, że działania mające na celu tworzenie i ulepszanie siedlisk owadów zapylających, stacji żerowania i stacji migracyjnych mogą kwalifikować się do finansowania federalnego, jeśli są związane z projektami transportowymi finansowanymi w ramach tytułu 23.
Agencja usług rolniczych Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych pomaga zwiększać populacje motyli monarchy i innych owadów zapylających w USA poprzez program ochrony rezerwy stanowej Acres for Wildlife Enhancement (SAFE) Initiative . Inicjatywa SAFE zapewnia coroczną opłatę dzierżawną rolnikom, którzy zgadzają się na wyłączenie gruntów wrażliwych środowiskowo z produkcji rolnej i którzy sadzą gatunki, które poprawią zdrowie i jakość środowiska. Inicjatywa między innymi zachęca właścicieli ziemskich do zakładania mokradeł, traw i drzew w celu tworzenia siedlisk dla gatunków, które US Fish and Wildlife Service uznało za zagrożone lub zagrożone.
Oznaczenie gatunku zagrożonego
Zarówno Stany Zjednoczone, jak i Kanada rozważały federalną ochronę monarchy, chociaż wysiłki te budzą pewne kontrowersje. W Stanach Zjednoczonych, w oparciu o 20-letnie spadki liczby monarchów, które każdej jesieni docierają do Meksyku, Centrum Różnorodności Biologicznej , Centrum Bezpieczeństwa Żywności , Towarzystwo Xerces i Lincoln Brower złożyły petycję do Departamentu Spraw Wewnętrznych (USA), aby chronić monarchę, uznając go za gatunek zagrożony . Działacz na rzecz środowiska Robert Kennedy poparł petycję, ale powiedział, że nazwa powinna być „zagrożona”, a nie „zagrożona”. Krytycy monarchów stanowych nie są zagrożeni i nie potrzebują ochrony federalnej. Umieszczenie monarchy na liście może odwrócić finansowanie i odwrócić uwagę od rzadszych gatunków, które są bardziej zagrożone wyginięciem. Krytycy są również zaniepokojeni tym, czego petycja nie mówi.
... to może wywołać reakcję zwrotną. Powiedział, że strach przed regulacjami może sprawić, że właściciele ziemscy staną się przeciwnikami. Zwrócił uwagę, że petycja wzywa do „wyznaczenia siedliska krytycznego” na mocy ustawy, ale nie precyzuje, co to oznacza. Chip Taylor, zegarek Monarch
Jesienią 2016 r. Komitet ds. Statusu Zagrożonej Dzikiej Przyrody w Kanadzie niedawno zaproponował, aby monarcha znalazł się na liście zagrożonych gatunków w Kanadzie, w przeciwieństwie do jego obecnej listy jako „gatunek budzący obawy” w tym kraju. To posunięcie, po wprowadzeniu, chroniłoby krytyczne siedliska monarchów w Kanadzie, takie jak główne obszary gromadzenia się opadów w południowym Ontario, ale miałoby również konsekwencje dla naukowców-obywateli, którzy pracują z monarchami, oraz dla zajęć w klasie. Gdyby monarcha był chroniony federalnie w Kanadzie, działania te mogłyby być ograniczone lub wymagać zezwoleń federalnych.
Społeczność naukowa
Różnice w opiniach badaczy są powszechne i nie wszyscy badacze są zgodni co do lobbowania za interwencją rządu federalnego, kroków, jakie należy podjąć w celu zachowania migracji oraz możliwego zagrożonego statusu monarchy. Odnieśli się krytycznie do danych generowanych przez naukowców-obywateli, nazywając je „niewłaściwymi”. Niektórzy badacze krytykowali się nawzajem za to, że nie udostępniali swoich danych opinii publicznej i sobie nawzajem. Jak wszystkie badania naukowe, opinie są wyrażane, czasem wprost. Jeden naukowiec krytycznie odnosi się do pierwszych wysiłków Freda Urquharta w zakresie znakowania nazywając to „amatorskim, samolubnym podejściem do biologii, która nie jest nauką”. Inny badacz zaprzecza, że monarcha migruje, ale zamiast tego warunki pogodowe silnie wpływają na jego kierunek na południe.
Władze lokalne
Samorządy rozważają wprowadzenie przepisów zapewniających schronienie migrującym monarchom. Wielu dołącza do organizacji non-profit Monarch City USA, aby zobowiązać się do zwiększenia siedlisk monarchów na swoim obszarze. Rezerwat Biosfery Monarch Butterfly został utworzony w celu ochrony miejsca zimowania w Meksyku.
Zobacz też
Notatki
Bibliografia
Książki
- Halpern Sue (2002). Cztery skrzydła i modlitwa: złapany w tajemnicę motyla monarchy (red. Kindle). Nowy Jork: Random House. ISBN 978-0-307-78720-0 .
- Malcolm, Stephen B.; Załucki, Myron P., wyd. (1993). Biologia i ochrona motyla monarchy . Druga międzynarodowa konferencja na temat motyla monarchy, 2–5 września 1986 r. Seria naukowa. Tom. 38. Los Angeles: Muzeum Historii Naturalnej Hrabstwa Los Angeles . OCLC 27655571 .
- Oberhauser, Karen S .; Batalden, Rebeka; Howard, Elżbieta (2009). Monitorowanie motyli monarchy w Ameryce Północnej: przeglądy i protokoły . Montreal: Komisja ds. Współpracy w zakresie Środowiska. ISBN 978-2-923358-56-7 .
- Oberhauser, Karen S.; Solensky, Michelle J. (2004). The Monarch Butterfly: Biology and Conservation (pierwsze wydanie). Itaka, NY: Cornell University Press. ISBN 978-0-8014-4188-2 .
- Pyle, Robert Michael (1981). National Audubon Society Field Guide to North American Butterflies . Nowy Jork: Alfred A. Knopf. ISBN 978-0-394-51914-2 .
- Pyle, Robert Michael (2010). Mariposa Road: pierwszy wielki rok motyla . Nowy Jork: Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. ISBN 978-0-618-94539-9 .
- Pyle, Robert Michael (2014). W pogoni za monarchami: migracja z motylami przejścia . Wydawnictwo Uniwersytetu Yale. ISBN 978-0-300-20387-5 .
- Urquhart, Fred A. (1960). Motyl monarchy . University of Toronto Press. OL 26536128M .
artykuły prasowe
- Brower, Lincoln (1977). „Migracja monarchów”. Historia naturalna . 85 (6).
- Brower, Lincoln P.; Fink, Linda S.; Brower, Andrew Van Zandt; Leong, Kingston; Oberhauser, Karen; Altizer, Sonia; Taylor, Orley; Vickerman, Danel; Calvert, William H.; Van Hook, Tonya; Alonso-Mejia, Alphonso; Malcolm, Stephen B.; Owen, Denis F.; Załucki, Myron P. (wrzesień 1995). „O niebezpieczeństwach międzypopulacyjnych transferów motyli monarchy” . Bionauka . 45 (8): 540–544. doi : 10.2307/1312699 . JSTOR 1312699 .
- Davis, Andrew K. (20 czerwca 2011). „Czy monarchowie migrujący naprawdę spadają we wschodniej Ameryce Północnej? Badanie dowodów z dwóch programów spisów jesiennych” . Ochrona owadów i różnorodność . 5 ust. 2: x. doi : 10.1111/j.1752-4598.2011.00158.x .
- Davis, Andrew K. (2014). „Opinia: ochronę motyli monarchy ( Danaus plexippus ) można wzmocnić analizami i publikacją danych znakowania nauki obywatelskiej”. Ochrona owadów i różnorodność . 8 (2): 103–106. doi : 10.1111/icad.12084 . S2CID 84231577 .
Linki zewnętrzne
- Podróż na północ
- Lasy dla monarchów, Meksyk
- MonarchScience Blog wiodącego naukowca zajmującego się monarchią, skupiający się na najnowszych badaniach dotyczących monarchów
- Monarch City USA