כמה פרפרי מונרך לא נודדים

המלכים ידועים בעיקר בזכות נדידתם המדהימה למרחקים ארוכים מצפון קנדה עד לשטחי החורף שלהם במקסיקו. אבל האם ידעת שפרפרי מונרך צפון אמריקה הם היחידים שנודדים?

פרפרי מונרך (מקלעת דנאוס) גרים גם במרכז ודרום אמריקה, באיים הקריביים, באוסטרליה ואפילו בחלקים של אירופה וגינאה החדשה. אבל כל המלכים האלה הם בישיבה, כלומר הם נשארים במקום אחד ולא נודדים.

מדענים שיערו זה מכבר כי המלכים הנודדים הצפון אמריקאים היו צאצאים מאוכלוסייה בישיבה, וכי קבוצה פרפרים אחת זו פיתחה את היכולת לנדוד. אולם מחקר גנטי שנערך לאחרונה טוען כי ההפך עשוי להיות נכון.

חוקרים מאוניברסיטת שיקגו מיפו את הגנום של המלך, ומאמינים שהם הצביעו על הגן האחראי להתנהגות הנדידה בפרפרים הצפון אמריקאים. המדענים השוו בין 500 גנים בפרפרי מונרך נודדים וגם לא נודדים, וגילו רק גן אחד השונה בעקביות בשתי אוכלוסיות המלכים. גן המכונה קולגן IV α-1, המעורב ביצירת שרירי הטיסה ותפקודם, מתבטא ברמות מופחתות מאוד במלכות הנדידה. פרפרים אלו צורכים פחות חמצן ובעלי קצב חילוף החומרים נמוך יותר במהלך הטיסות, מה שהופך אותם לפלייסים יעילים יותר. הם מצוידים טוב יותר לנסיעה למרחקים ארוכים מאשר בני דודיםיהם המושבים. מלכים לא נודדים, לטענת החוקרים, טסים מהר יותר ויותר, וזה טוב לטיסה לטווח קצר אך לא למסע של כמה אלפי מיילים.

צוות אוניברסיטת שיקגו השתמש גם בניתוח גנטי זה כדי לבחון את אבותיו של המלך, והגיע למסקנה כי המין מקורו למעשה באוכלוסיית הנדידה בצפון אמריקה. הם מאמינים כי המלכים התפזרו ברחבי האוקיינוסים לפני אלפי שנים, וכל אוכלוסייה חדשה איבדה את התנהגותה הנדידה באופן עצמאי.

_{מקורות:}

• _{פרפר מונרך, דאנאוס מקלעת לינאוס, מאת אנדריי סוראקוב, הארכת IFAS של אוניברסיטת פלורידה. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}
• _{סודות גנטיים של פרפר המלך נחשפואוניברסיטת שיקגו, 2 באוקטובר 2014. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}

מתנדבים - אזרחים מן השורה עם עניין בפרפרים - תרמו חלק ניכר מהנתונים שעזרו למדענים ללמוד כיצד ומתי נודדים מלכים בצפון אמריקה. בשנות הארבעים של המאה העשרים פיתח הזואולוג פרדריק אורקהארט שיטה לתיוג פרפרי מלוכה על ידי הדבקת תווית דבק קטנה לכנף. אורקהרט קיווה שעל ידי סימון הפרפרים תהיה לו דרך לעקוב אחר מסעותיהם. הוא ואשתו נורה תייגו אלפי פרפרים, אך מהר מאוד הבינו שהם יצטרכו עזרה רבה יותר כדי לתייג מספיק פרפרים כדי לספק נתונים שימושיים.

בשנת 1952 גייסו האורקורטס את מדעני האזרחים הראשונים שלהם, מתנדבים שעזרו לתייג ולשחרר אלפי פרפרי מלוכה. אנשים שמצאו פרפרים מתויגים התבקשו לשלוח את הממצא שלהם לאורקהרט, עם פירוט מתי ואיפה נמצאו המלכים. בכל שנה הם גייסו יותר מתנדבים, שבתורם תייגו יותר פרפרים, ולאט לאט החל פרדריק אורקהארט למפות את שבילי הנדידה שאליהם הלכו המלכים בסתיו. אבל לאן הלכו הפרפרים?

לבסוף, בשנת 1975, אדם בשם קן ברוג'ר התקשר לאורקורטס ממקסיקו כדי לדווח על התצפית החשובה ביותר עד כה. מיליוני פרפרי מלוכה נאספו ביער במרכז מקסיקו. מספר עשורים של נתונים שנאספו על ידי מתנדבים הובילו את האורקווארץ אל שטחי החורף המוכרים של פרפרי המלך שלא היו ידועים עד כה.

בעוד מספר פרויקטים מתויגים נמשכים גם היום, יש גם פרויקט מדעי אזרחים חדש שמטרתו לעזור למדענים ללמוד כיצד ומתי חוזרים המלכים באביב. דרך Journey North, מחקר מבוסס אינטרנט, מתנדבים מדווחים על מיקום ותאריך הצפייה במלוכה הראשונים שלהם בחודשי האביב והקיץ.

האם אתה מעוניין להתנדב לאסוף נתונים על הגירת המלך באזורך? גלה עוד: התנדב עם פרויקט מדע האזרח של מונארך.

_{מקורות:}

• _{ד"ר פרד אורקהארט - בזכרון, Monarch Watch, אוניברסיטת קנזס. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}
• _{תיוג מלכים, Monarch Watch, אוניברסיטת קנזס. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}
• _{מסלולי הנדידה של נפילות פרפרי המלוכה במזרח אמריקה הצפונית שנחשפו על ידי מדעני אזרחים, אליזבת הווארד ואנדרו ק. דייויס, כתב העת לשימור חרקים, 2008. (PDF) נגיש באופן מקוון 8 ביוני 2015.}
• _{מתעד את תנועות האביב של פרפרי המלך עם המסע צפון, מדע אזרח תוכנית, מאת אליזבת 'האוורד ואנדרו ק. דייויס. בביולוגיה ושימור פרפר מונרך, מאת קארן סוזן אוברהאוזר ומישל ג'. סולנסק.}

התגלית לאן הלכו פרפרי המלוכה בכל חורף העלתה מיד שאלה חדשה: איך האם פרפר מוצא את דרכו ליער נידח, אלפי מיילים משם, אם הוא מעולם לא היה שם לפני?

בשנת 2009 צוות מדענים מאוניברסיטת מסצ'וסטס פרש חלק מתעלומה זו כאשר הראו כיצד פרפר מלוכה משתמש באנטנות שלו כדי לעקוב אחר השמש. במשך עשרות שנים האמינו מדענים כי המלכים בוודאי עוקבים אחר השמש כדי למצוא את דרכם דרומה, ו שהפרפרים התאימו את כיווןם כשהשמש עברה על פני השמים מאופק אל אופק.

אנטנות חרקים הובנו זה מכבר כמשמשות קולטנים לרמזים כימיים ומישושיים. אולם חוקרי UMass חשדו כי הם עשויים למלא תפקיד באופן בו המלכים עיבדו רמזי אור בעת הגירה. המדענים הכניסו פרפרי מלוכה בסימולטור טיסה, והוציאו את האנטנות מקבוצת פרפרים אחת. בזמן שהפרפרים עם האנטנות טסו דרומית-מערבית, כרגיל, האנטנות של sans monarchs עברו בפראות כמובן.

לאחר מכן הצוות חקר את שעון השעון במוחו של המלך - המחזורים המולקולריים המגיבים לשינויים שחלפו אור שמש בין לילה ליום - וגילתה שהוא עדיין מתפקד כרגיל, גם לאחר סילוק הפרפר אנטנות. נראה כי האנטנות מפרשות רמזים לאור שאינם תלויים במוח.

כדי לאשר השערה זו, החוקרים שוב חילקו מלכים לשתי קבוצות. עבור קבוצת הביקורת הם ציפו את האנטנות באמייל ברור שעדיין יאפשר לחדור לאור. עבור קבוצת הבדיקה או משתנה, הם השתמשו בצבע אמייל שחור, ובכך למעשה חסמו את אותות האור להגיע לאנטנות. כפי שחזה, המלכים עם האנטנות הלא תפקודיות טסו לכיוונים אקראיים, בעוד שאלו שעדיין יכלו לאתר אור עם האנטנות שלהם נשארו במסלול.

אבל היה צריך להיות יותר מאשר פשוט לעקוב אחר השמש, מכיוון שגם בימים מעוננים במיוחד המשיכו המלכים לטוס דרומית-מערבית מבלי להיכשל. האם יתכן ופרפרי המלוכה עוקבים אחר השדה המגנטי של כדור הארץ? חוקרי UMass החליטו לחקור אפשרות זו ובשנת 2014 פרסמו את תוצאות המחקר שלהם.

הפעם, המדענים שמו פרפרי מלוכה בסימולטורים לטיסה עם שדות מגנטיים מלאכותיים, כך שיוכלו לשלוט על הנטייה. הפרפרים עפו בכיוון הדרומי הרגיל שלהם, עד שהחוקרים הפכו את הנטייה המגנטית - ואז הפרפרים עשו פרצוף ועפו צפונה.

ניסוי אחרון אחד אישר כי המצפן המגנטי הזה היה תלוי באור. המדענים השתמשו בפילטרים מיוחדים כדי לשלוט על אורכי הגל של האור בסימולטור הטיסה. כאשר המלכים נחשפו לאור בטווח הספקטרלי A / כחול אולטרה סגול (380 ננומטר עד 420 ננומטר), הם נשארו על מסלולם הדרומי. אור בטווח אורך הגל מעל 420 ננומטר גרם למלכים לעוף במעגלים.

_מקור:

• _{שעונים צבאיים אנטנתיים מתאמים את כיוון מצפן השמש בפרפרי נזיר נודדים, כריסטין מרלין, רוברט ג'יי. Gegear, ו- Steven M. רפרט, מדע 25 בספטמבר 2009: כרך א ' 325. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}
• _{GPS 'פרפר' נמצא באנטנותמאת ג'ודית ברנס, חדשות BBC, 25 בספטמבר 2009. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}
• _{מדענים מראים שפרפרי המלוכה משתמשים במצפן מגנטי בזמן הנדידהמאת ג'ים פסנדן, בתי ספר לרפואה של UMass, 24 ביוני 2014. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}

בזכות עשרות שנים של תיוג רשומות ותצפיות של חוקרי ומלביני המלוכה, אנו יודעים לא מעט על אופן המלכים מנהלים כזה נפילה ארוכה.

במארס 2001 התאושש פרפר מתויג במקסיקו ודיווח לפרדריק אורקהארט. Urquhart בדק את מאגר המידע שלו וגילה את המלך הגברי הלבבי הזה (תג # 40056) תויג במקור באי גרנד מאן, ניו ברונסוויק, קנדה, באוגוסט 2000. אדם זה טס שיא של 2,750 מיילים והיה הפרפר הראשון שתויג באזור זה של קנדה שאושר להשלים את המסע למקסיקו.

איך מונרך עף מרחק כה מדהים על כנפיים כה עדינות? מלכים נודדים הם מומחים להרמת עלייה, לאפשר לרוח הזנב השלטת ולחזיתות הקרות דרומה לדחוף אותם לאורך מאות מיילים. במקום לבזבז אנרגיה כשהוא מתנפנף בכנפיהן, הם חופים בזרמי האוויר ומתקנים את הכיוון שלהם לפי הצורך. טייסי מטוס הדאון דיווחו ששיתפו את השמיים עם מלכים בגובה של עד 11,000 רגל.

כאשר התנאים הם אידיאליים לעלות עלייה, מלכים נודדים עשויים להישאר באוויר עד 12 שעות ביום, לכסות מרחקים של עד 200-400 מיילים.

_{מקורות:}

• _{"פרפר מונרך, מקלעת דנאוס ל. (Lepidoptera: Danaidae), "מאת תומאס סי. אממל ואנדריי סוראקוב, אוניברסיטת פלורידה. אנציקלופדיה של אנטומולוגיה, 2^nd מהדורה, בעריכת ג'ון ל. קפינרה.}
• _{תג ושחרור של מונארךאתר מוזיאון חי וירג'יניה. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}
• _{הגירת המלך הארוכה ביותר - טיסת השיאמסע צפון. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}

אפשר היה לחשוב שיצור שטס כמה אלפי מיילים יוציא הרבה אנרגיה פנימה בכך, ולכן מגיעים לקו הסיום קל בהרבה מכפי שהחל את דרכו, ימין? לא כך עבור פרפר המלך. המלכים ממש עולים במשקל במהלך נדידתם הארוכה דרומה ומגיעים למקסיקו נראים שמנמנים למדי.

מונרך צריך להגיע לבית הגידול המוערך במקסיקו עם מספיק שומן בגוף כדי לעבור את החורף. לאחר יישובו ביער האוימל, המלך יישאר שליו במשך 4-5 חודשים. מלבד טיסה קצרה ונדירה לשתות מים או צוף קטן, המלך מבלה את החורף מכוסה במיליוני פרפרים אחרים, נח ומחכה לאביב.

אז איך פרפר מלוכה עולה במשקל במהלך טיסה של יותר מ -2,000 מיילים? על ידי שמירת אנרגיה והזנה ככל האפשר לאורך הדרך. צוות מחקר בראשות לינקולן פ. ברואר, מומחה מונרכי בעל שם עולמי, חקר כיצד המלכים מתדלקים עצמם להגירה ולהתרחבות יתר.

כמבוגרים, המלכים שותים צוף פרחים, שהוא בעצם סוכר, וממיר אותו לליפיד, המספק יותר אנרגיה למשקל מאשר סוכר. אבל טעינת שומנים לא מתחילה בבגרות. זחלי המונרך ניזונים ללא הפסקהוצוברים חנויות אנרגיה קטנות אשר שורדות במידה רבה את הגורל. לפרפר שהופיע לאחרונה יש כבר כמה חנויות אנרגיה ראשוניות עליהן ניתן לבנות. מלכי המהגרים בונים את מאגרי האנרגיה שלהם מהר עוד יותר, מכיוון שהם במצב של דיאפאוזה רבייתית ואינם מבזבזים אנרגיה על הזדווגות וגידול.

מלכים נודדים נפוצים לפני שהם מתחילים את דרכם דרומה, אך הם גם עושים עצירות תכופות להאכיל בדרך. נפילה מקורות צוף חשובים ביותר להצלחת הגירה שלהם, אך הם אינם בררנים במיוחד באשר למקום בו הם אוכלים. במזרח ארה"ב, כל אחו או שדה בפריחה יתפקדו כתחנת תדלוק למלכים נודדים.

ברוקר ועמיתיו ציינו כי שימור צמחי צוף בטקסס ובצפון מקסיקו עשוי להיות קריטי לקיום הגירת המלוכה. הפרפרים נאספים באזור זה בכמויות גדולות, ניזונים מכל הלב כדי להגדיל את מאגרי השומנים שלהם לפני שהם מסיימים את הרגל הסופית של הנדידה.

_{מקורות:}

• _{"פרפר מונרך, מקלעת דנאוס ל. (Lepidoptera: Danaidae), "מאת תומאס סי. אממל ואנדריי סוראקוב, אוניברסיטת פלורידה. אנציקלופדיה של אנטומולוגיה, 2^nd מהדורה, בעריכת ג'ון ל. קפינרה.}
• _{דלק את נדידת נפילתו של פרפר המלך, לינקולן פ. ברוקר, לינדה ש. פינק ופיטר וולפורד, ביולוגיה אינטגרטיבית והשוואה, כרך. 46, 2006. גישה מקוונת ל- 8 ביוני 2015.}