Naukowcy znajdują pierwszy dowód na to, że motyle przeleciały przez ocean

Pewnego ranka pod koniec października 2013 r. entomolog Gerard Talavera zauważył coś bardzo niezwykłego — stado kolorowych motyli wyrzuconych na plażę w Gujanie Francuskiej.

Malowana dama, czyli typ Vanessa Cardoy, Jest to jeden z najbardziej rozpowszechnionych motyli na świecie, ale nie występuje w Ameryce Południowej. Leżeli jednak na piasku wschodnich wybrzeży kontynentu, a ich skrzydła były podarte i pełne dziur. Biorąc pod uwagę ich stan, dr Talavera, która pracuje w Instytucie Botanicznym w Barcelonie w Hiszpanii, przypuszczała, że ​​wracają do zdrowia po długiej podróży.

Owad jest mistrzem dalekich podróży, rutynowo przemierza Saharę w drodze z Europy do Afryki Subsaharyjskiej, pokonując do 9000 mil. Czy mogliby także odbyć podróż liczącą 2600 mil przez Atlantyk, nie mając gdzie się zatrzymać i zatankować? Doktor Talavera chciała wiedzieć.

Śledzenie ruchów owadów na duże odległości jest trudne. Narzędzia takie jak lokalizatory radiowe są zbyt duże dla ramek małych, delikatnych owadów, a radar pozwala na monitorowanie tylko określonych lokalizacji. Aby poskładać wzorce podróżowania, naukowcy musieli polegać na domysłach i obserwacjach naukowców-obywateli.

„Widzimy pojawianie się i znikanie motyli, ale nie udowadniamy bezpośrednio powiązań, jedynie przyjmujemy założenia” – powiedziała dr Talavera.

W 2018 roku tak Opracuj metodę wykorzystania wspólnego narzędzia do sekwencjonowania genetycznego Do analizy DNA ziaren pyłku. Ziarna pyłku przyklejają się do owadów, takich jak motyle, gdy żywią się nektarem kwiatowym. Doktor Talavera zastosowała metodę zwaną kodem kreskowym DNA, aby zsekwencjonować DNA pyłku i określić, z której rośliny pochodzi. Później DNA można powiązać z roślinami geograficznymi, aby wytyczyć ścieżkę owada.

W Opublikowany artykuł We wtorek w czasopiśmie Nature Communications dr Talavera i jego zespół opisali kluczową wskazówkę pozwalającą na rozszyfrowanie tajemnicy osieroconych motyli: pyłek przyczepiający się do motyli w Gujanie Francuskiej pasuje do kwitnących krzewów w krajach Afryki Zachodniej. Krzewy te kwitną od sierpnia do listopada, co odpowiada harmonogramowi przylotów motyli. Oznacza to, że motyle przeleciały przez Ocean Atlantycki. Pomysł był mylący. Jednak dr Talavera i jego zespół uważali, aby nie wyciągać pochopnych wniosków.

Oprócz badania pyłku naukowcy zsekwencjonowali genomy motyli, aby prześledzić ich pochodzenie i odkryli, że mają one europejsko-afrykańskie korzenie. Wyklucza to możliwość, że przeleciały nad Ziemią z Ameryki Północnej. Następnie wykorzystali narzędzie do śledzenia owadów zwane śledzeniem izotopów, aby potwierdzić, że motyle pochodzą z Europy Zachodniej, Afryki Północnej i Afryki Zachodniej. Dodając dane pogodowe pokazujące sprzyjające wiatry wiejące z Afryki do Ameryki, przygotowywali się do dokonania ogromnego odkrycia.

„To niesamowity kawałek biologicznego detektywa” – powiedział David Lohman, ekolog ewolucyjny z City College w Nowym Jorku, który nie był zaangażowany w tę pracę. Badania dr Talavery, przypominające styl detektywa kryminalistycznego, potwierdziły wniosek, że Malowana Dama Motyl odbyła pierwszą w historii podróż transoceaniczną zarejestrowaną przez owada.

Prawdopodobnie podążali typową trasą przez Afrykę, kiedy silny wiatr zmiecił ich z kursu. Po przekroczeniu oceanu motyle nadal latały, aż dotarły do ​​plaży.

Migracje owadów są największym ruchem biomasy na świecie. Tylko nad południową Anglią, co jest niesamowite 3,5 biliona owadów Migracja rocznie. Ich zdolność do przenoszenia pyłków, grzybów, a nawet chorób roślin na duże odległości podkreśla globalny wpływ tych maleńkich stworzeń. Eksperci twierdzą, że w miarę migracji Malowanych Dam przez oceany naukowcy mogą dysponować lepszym sposobem śledzenia tych podróży.

Wyniki wykazały, że delikatne stworzenia były w stanie przetrwać trudną i niebezpieczną podróż, która prawdopodobnie trwałaby od pięciu do ośmiu dni. Pokazuje także, jak wiele naukowcy muszą się jeszcze nauczyć. Jessica Ware, biolog ewolucyjny z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej, która nie była zaangażowana w badanie, określiła metody badania jako „innowacyjne” i dodała, że ​​„pomogą nam zrozumieć migracje”.