Усы монарха до Мексики доведут

Североамериканские бабочки-данаиды проделывают путь в 3,2 тыс. км, ориентируясь с помощью усиков.

Преодолевать путь более трех тысяч километров через Атлантический океан крупным североамериканским бабочкам данаидам монархам помогает не мозг, а специальные усики, выполняющие роль антенн.

Хорошо ориентироваться в пространстве — желание не праздное как в автомобильной пробке в Москве, так и во время автомобильного тура по Европе в незнакомой стране. Человек, как известно, пользуется для навигации специальными приборами — например, компасом и картой либо навигаторами, тогда как птицы и даже маленькие хрупкие насекомые для своих ежегодных миграций находят путь самостоятельно. Такое проявление «сознания» и его биологические истоки у представителей животного мира издавна привлекали внимание ученых-нейробиологов.

Данаида монарх

(лат. Danaus plexippus) — вид бабочек из семейства нимфалид (Nymphalidae). Одна из самых известных бабочек Северной Америки. В XIX веке представители этого вида были встречены в Новой Зеландии и Австралии. В Европе распространены на Канарских островах и Мадейре. Во время миграций отмечены в России, на Азорских островах, в Швеции и Испании.

Монархи ежегодно мигрируют на длинный расстояния. В Северной Америке данаиды монарха мигрируют в южном направлении, начиная с августа до первых заморозков. Северные особи мигрируют с весенний период. В Австралии они мигрируют в более прохладные места. Оплодотворённая самка хранит яйца в ходе их миграции. К концу октября численность особей к востоку от Скалистых гор мигрируют в большинстве в убежище в биосферный заповедник «Марипоса-Манарка» (заповедник бабочки монарха) который находится мексиканском штате Мичоакан.

Длительность перелётов на много дольше их жизни, родившись в начале лета, бабочки живут около двух месяцев, чего не хватает для мигрирования до точки назначения. Последнее поколение летом вступает в нереприсоединяется в репродукционную фазу диабаз, после чего особь может прожить до семи месяцев. В это время бабочки долетают до одного из множества мест где они могут зимовать. Не производят потомства пока не покинут место зимней спячки в феврале и марте. В ходе весенней миграции данаида монарх летит от дальнего севера через восток Скалистых гор и попадают в штата Оклахома и в Техас. Второе, третье и четвёртое поколения, весной, возвращаются в свои северные районы США и Канады. Как различным поколениям удаётся вернутся в миграции на юг, там где зимовали их предки, до сих пор остаётся загадкой для учёных.

Данаида монарх одна из немногих насекомых имеющих способность делать перелёты через Атлантический океан. Она становится всё более распространённой бабочкой из-за расширяющегося в использовании ваточника в качестве декоративных и садовых растений. Данаиды монархи рождённые в Бермудских островах остаются на них круглый год из-за мягкого стабильного климата.

Монархов можно встретить на дальнем юго-западе Великобритании, в Беннингтоне, Дальнем Востоке, Новой Зеландии и на Гавайских островах.

На этот раз ученым удалось раскрыть секрет навигации крупных бабочек — данаида монарх. Эти насекомые ежегодно мигрируют с территории восточного побережья США в биосферный заповедник «Марипоса-Манарка» (заповедник бабочки-монарха), который находится в мексиканском штате Мичоакан, проделывая при этом путь в 3200 км. Кроме того, эти бабочки — один из немногих видов насекомых, которые могут пересечь Атлантический океан. Исследование, опубликованное в последнем номере Science, показало, что

монархи преодолевают длинные расстояния, ориентируясь не с помощью мозга, как считалось ранее, а с помощью усиков-антенн, которые выполняют функцию навигаторов.

Изначально считалось, что за способность насекомого ориентироваться по Солнцу отвечает только мозг. Однако исследователи обнаружили работу почти пятидесятилетней давности, где рассказывалось о том, что бабочки не могли достичь Мексики, если перед перелетом им отрывали усики. Поэтому они решили провести дополнительные исследования механизма навигации бабочек.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "incutNum": 2,
    "pic_fsize": "29767",
    "picsrc": "Путь миграции данаидов монархов из США в Мексику // Wikipedia",
    "repl": "<2>:{{incut2()}}",
    "uid": "_uid_3264861_i_2"
}

Дело в том, что для успешной навигации насекомому нужно не только регистрировать Солнце с помощью солнечного компаса, который находится в мозгу, но и делать поправку на его суточное положение. За эту функцию отвечают суточные часы — механизм, подобный регулятору наших циклов сна и бодрствования. Предполагалось, что раз компас находится в мозгу, то он и несет основную ответственность за навигацию.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3229750",
    "incutNum": 3,
    "repl": "<3>:{{incut3()}}",
    "uid": "_uid_3264861_i_3"
}

Профессор Стивен Репперт из университета Медицинской школы Массачуссетса и его коллеги провели в период миграции данаид ряд экспериментов. На первом этапе они наблюдали две группы бабочек — с удаленными усиками и с целыми. Первые потерялись и не достигли Мексики, вторые долетели благополучно. Вместе с тем ученые выяснили, что удаление усиков не влияет на внутренние часы в мозгу бабочек. Это означает, что антенны на самом деле являются светочувствительным органом, который выполняет функции суточных часов, причем эти часы в усиках функционируют вне зависимости от мозга. На втором этапе исследования ученые отправили в полет группу бабочек, усики которых были покрыты темной краской. Насекомые приземлились в одном и том же неправильном месте, значит, мозг бабочки не чувствует интенсивность солнечного света, однако может самостоятельно поддерживать выбранное направление — в такой ситуации с усиков в мозг поступает неправильная информация о времени суток, поэтому мозг ориентируется по некоему «неподвижному» Солнцу. И, наконец, покрытие усиков прозрачной краской никак не помешало помеченной группе насекомых достичь своего зимнего жилья.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "id": "3239236",
    "incutNum": 4,
    "repl": "<4>:{{incut4()}}",
    "uid": "_uid_3264861_i_4"
}

Это означает, что именно антенны выполняют функцию считывания интенсивности солнечного света, которая является ключевой для правильной навигации.

«Мы знали, что усики у насекомых — это очень необычный орган, ответственный не только за обонятельные функции, но и за определение направления ветра, и даже звуковых колебаний. Однако данные о том, что усики позволяют насекомому точно ориентироваться в пространстве, — это революционное открытие», — отметил Репперт, который руководил данным исследованием.

Он отметил, что за ним, несомненно, последуют новые исследования связи усиков с солнечным компасом, а также, возможно, пересмотр известных механизмов навигации у других насекомых.