Page 18FCEBD2B-4FEB-41E0-A69A-B0D02E5410AERectangle 52 Przejdź do treści

„Przekrój” na totalne lato!

Takiego numeru jeszcze nie było! Badamy gwiazdy i zaglądamy do ludzkiego mózgu. Psychologów pytamy o młodzież, a filozofów o to, jak żyć dobrze. Przyglądamy się naszym strachom, sprawdzamy, kiedy nauka jest przyjemna, piszemy o chodzeniu (boso, tyłem i bez celu) i o nadziei, że będzie lepiej. Nowy letni „Przekrój” już na Ciebie czeka – czytaj dla przyjemności!

Kup numer letni

Przekrój
Delikatne i kruche, symbolizujące ulotność i lekkomyślność. Czy tak jest naprawdę? Nie dajmy ...
2021-07-16 00:00:00

Wędrowne motyle

Monarcha w Meksyku, fot. Rbreidbrown, Wikipedia CC BY-SA 4.0
Wędrowne motyle
Wędrowne motyle

Motyle – delikatne i kruche, symbolizują ulotność i lekkomyślność. Czy tak jest naprawdę? Nie dajmy się zwieść pozorom – owady te są wytrwałymi wędrowcami, potrafią pokonać nawet kilka tysięcy kilometrów. 

Czyta się 15 minut

To jeden z najliczniej reprezentowanych rzędów owadów, liczący aktualnie około 180 tys. gatunków (w Polsce występują przedstawiciele prawie 3200 z nich). Umownie dzielimy je na motyle nocne i dzienne, przy czym ćmy stanowią zdecydowaną większość, bo blisko 90% wszystkich gatunków Lepidoptera. Ale migrują i jedne, i drugie.

Władca przestrzeni

Jeśli chodzi o motylich podróżników, królami masowej wyobraźni są – nomen omen – monarchy (Danaus plexippus L.). „Te duże, pomarańczowo-czarne motyle lecą z południowej Kanady i północnych stanów aż do Kalifornii i Meksyku, gdzie zimują. Pokonują więc około 3 tys. km. Ich celem są góry Sierra Madre, gdzie temperatura jest na tyle niska, by metabolizm monarchów zwolnił, ale też nie tak mroźna, by motyle poginęły” – tłumaczy mi prof. Jarosław Buszko z Katedry Ekologii i Biogeografii na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu, legenda polskiej lepidopterologii.

Zamów prenumeratę cyfrową

Z ostatniej chwili!

U nas masz trzy bezpłatne artykuły do przeczytania w tym miesiącu. To pierwszy z nich. Może jednak już teraz warto zastanowić się nad naszą niedrogą prenumeratą cyfrową, by mieć pewność, że żaden limit Cię nie zaskoczy?

Kiedy nadchodzi jesień, monarchy zlatują się z różnych stron niewielkimi grupami, by dotrzeć na południe wielotysięcznym stadem, na widok którego migocze w oczach. Osiadają w lasach na obszarze kilku hektarów – w jednym miejscu może przebywać naraz nawet 14 mln (!) osobników. Drzewa są tak gęsto nimi pokryte, że z zielonych robią się pomarańczowe. Bywa, że gałęzie łamią się pod ich ciężarem. Monarchy zimują przez siedem, osiem miesięcy w stanie diapauzy (tak nazywa się hibernacja u motyli, jest to stan fizjologiczny polegający na spowolnieniu procesów życiowych i obniżeniu temperatury ciała, dzięki czemu łatwiej przetrwać niesprzyjające warunki środowiskowe). Wiosną się rozmnażają, a potem wracają na północ. „O ile na południe leci jedno, to samo pokolenie, to w wędrówce na północ udział biorą dwa lub trzy” – mówi prof. Buszko.

Wędrówki monarchów od dawna budziły ciekawość naukowców. Badacze z Kanady, Fred i Norah Urquhartowie, obserwowali ten gatunek przez większość swego życia. Aby wyznaczyć trasę migracji, łapali motyle i oznaczali je miniaturowymi naklejkami, na których podawali swój adres. W 1975 r., po 30 latach monitoringu, dzięki pomocy innych naukowców namierzyli zimowiska monarchów w pobliżu Sierra Madre. Znając już skalę wędrówki monarchów, naukowcy zaczęli zachodzić w głowę, w jaki sposób to delikatne, ważące niecałe pół grama stworzenie potrafi przetrwać taką podróż. Dziennie przelatuje przecież nawet 130 km!

„Jest to możliwe, ponieważ podczas migracji monarchy się nie rozmnażają, nie tracą więc energii potrzebnej do lotu – wyjaśnia prof. Buszko. – Poza tym migrujące motyle, podobnie jak ptaki, wykorzystują sprzyjające wiatry, dają się nieść prądom powietrznym. Ale bywa też i tak, że wiatr za bardzo znosi je z trasy i monarchy trafiają do Wielkiej Brytanii, Hiszpanii czy Portugalii. Wtedy już tam zostają, rezygnując z dalszej wędrówki. Na Półwyspie Iberyjskim mają zresztą całkiem nieźle, nie brakuje tam trojeści, której nektarem m.in. się odżywiają”.

Żerują na nich bardzo intensywnie, bo w trakcie międzykontynentalnego lotu, inaczej niż my w samolotach, monarchy w ogóle nie jedzą. Energii dostarczają im zapasy zgromadzone w ciele tłuszczowym znajdującym się w odwłoku. Co ciekawe, na liściach roślin trojeściowatych żerują też gąsienice monarchów. A ponieważ niektóre trojeści są trujące, niebezpieczna dla potencjalnych drapieżników staje się również sama gąsienica. O tym, że jest trująca, ostrzegają wyraziste białe, żółte i czarne paski zdobiące jej tułów.

Skrzydlaty kompas

W jaki sposób monarchy orientują się w przestrzeni? Skąd „wiedzą”, dokąd lecieć? Badania wykazują, że – podobnie jak ptaki, ale i my, ludzie – wykorzystują pozycję słońca. Lepidopterolodzy zauważyli, że motyl pozbawiony czułków jest jak kompas bez igły – traci orientację w terenie. Gdy zaś pomaluje mu się czułki na czarno, zbacza ze szlaku, nie mogąc zsynchronizować się ze słońcem. Wniosek? To właśnie czułki odpowiadają za dobowy zegar owada i jego orientację w przestrzeni.

monarcha, fot: Derek Ramsey, Wikipedia, GFDL 1.2
monarcha, fot: Derek Ramsey, Wikipedia, GFDL 1.2

To nie wszystko – monarch, jak część migrujących ptaków, ma specjalne białka, dzięki którym wykrywa ziemskie pole magnetyczne. Dowiedli tego naukowcy z University of Massachusetts Medical School. Białka te są przy tym czułe na zmiany natężenia światła.

Niestety, monarch, jak i wiele innych motyli, jest gatunkiem zagrożonym. „Największym niebezpieczeństwem dla motyli jest wielkoobszarowe rolnictwo i monokultury leśne – mówi prof. Buszko. – Niszcząc łąki czy lasy bogate w różnorodne gatunki roślin, pozbawiamy mnóstwo organizmów źródła pożywienia. Przecież wiele z nich żeruje tylko na jednej, konkretnej roślinie”. Masowo stosowane herbicydy to jedna z przyczyn wymierania monarchów. Środki chwastobójcze uniemożliwiają rozwój wspomnianej trojeści, od której te motyle uzależniają swoje funkcjonowanie.

Spadek populacji monarchów to również efekt nielegalnego wyrębu meksykańskich lasów. Udało się go na szczęście nieco przyhamować, przekonując lokalnych mieszkańców, że zimujące tu masowo motyle są wielką atrakcją turystyczną, która daje więcej korzyści niż drewno z okolicznych lasów. Monarchom w Meksyku sprzyjają też tradycyjne wierzenia. Zgodnie z nimi motyl symbolizuje ludzką duszę. A że przylot danausów zbiega się tam ze świętem zmarłych, witane są z celebrą, niczym powracający z zaświatów dziadkowie.

monarcha, fot: Captain-tucker, Wikipedia CC BY-SA 3.0
monarcha, fot: Captain-tucker, Wikipedia CC BY-SA 3.0

Rusałka on the Road

Wędrują też motyle europejskie. „Tak jak w przypadku ptaków, powodem migracji mogą być sezonowe zmiany środowiska. Na przykład rusałka osetnik (Vanessa cardui L.), która zimuje w Afryce Północnej, wczesną wiosną wyrusza do Europy, bo w Afryce robi się już zbyt sucho dla roślin, którymi się żywi – tłumaczy prof. Buszko. – Oczywiście, najpierw zimujące pokolenie się rozmnaża, a w podróż na północ leci już kolejne, od razu po przepoczwarzeniu”.

Tu warto przypomnieć, jak wygląda cykl życiowy motyli. A jest on niezwykle ciekawy, pełen totalnych metamorfoz i sensacyjnych zwrotów akcji. Motyl to istny Dr Jekyll i Mr Hyde. Najpierw z jaja wykluwa się gąsienica. Prawdziwy Gargantua o nieposkromionym apetycie. W zależności od gatunku żeruje na liściach, łodygach lub kwiatach, czyniąc ogromne spustoszenia. Niestrzęp głogowiec (Aporia crataegi L.) w ubiegłych wiekach był postrachem sadowników w Europie Środkowej. Jego gąsienice dokonywały w sadach tzw. gołożerów, zjadając najpierw pąki drzew, a potem liście. Owiany złą sławą był bielinek kapustnik (Pieris brassicae L.), coraz rzadziej dziś spotykany. Uznany za szkodnika niszczyciel pól kapusty mocno ucierpiał przez powszechnie stosowane pestycydy. A przecież sami przygotowaliśmy mu warunki do żerowania, tworząc wielkie, monokulturowe uprawy.

Po kilku linieniach gąsienica szuka bezpiecznej kryjówki. Przyczepia się do murów, pni drzew lub pędów roślin, gdzie zmienia się w poczwarkę. Po kilku tygodniach (lub miesiącach) przychodzi czas na wielkie wyjście. Z szarej, niekształtnej poczwarki wyłania się przyszła gwiazda pól i łąk. Barwne skrzydła ma jeszcze zmięte i nieefektowne, ale już po kilku minutach imago, dojrzała forma motyla, prezentuje się w pełnej krasie.

Właśnie takie świeżo rozwinięte, kolorowe rusałki osetniki lecą przez Morze Śródziemne do Europy Środkowej, w tym do Polski, a nawet dalej – do Skandynawii. Badania dowodzą, że wybierają trasę przez Gibraltar, gdzie mogą zatrzymać się na odpoczynek. Profesorowie Piotr Tryjanowski z Uniwersytetu Przyrodniczego i Piotr Zduniak z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz ich koledzy z Gibraltar Ornithological and Natural History Society (GONHS) i z Royal Society of Biology w Londynie opisali w magazynie „European Journal of Entomology” swoje obserwacje poczynione w rejonie Skały Gibraltarskiej. W trakcie trzech sezonów wiosennych migracji naliczyli aż 19 gatunków motyli, wśród których najwięcej było wędrownych osetników, rusałek admirałów (Vanessa atalanta L.) i szlaczkoni sylwetników (Colias crocea Fourcroy.) – krewniaków naszych bielinków kapustników.

rusałka osetnik, fot: Jean-Pol Grandmont, Wikipedia CC BY 3.0
rusałka osetnik, fot: Jean-Pol Grandmont, Wikipedia CC BY 3.0

W drugiej połowie lata kolejne pokolenie motyli wraca na południe. „Można je zaobserwować podczas postoju, a może raczej popasu na łąkach, gdzie kwitną osty, ostrożenie, łopiany. Bywa, że na jednym arze pożywia się ponad 100 osetników. Po dwóch–trzech dniach cała ta kolorowa chmara odlatuje” – opowiada prof. Buszko. Przy okazji wspomina swój pobyt w Tatrach kilkanaście lat temu: „Było to pod koniec września, w górach leżał już śnieg. W Dolinie Pyszniańskiej obserwowałem duże skupisko rusałki admirała. Pięknie wyglądały te czarno-czerwono-białe motyle na tle bieli. Leciały na południe Europy. W ostatnich latach obserwuje się przypadki zimowania admirała w Polsce, co prawdopodobnie wiąże się z ociepleniem klimatu”.

Nocny lot trupiej główki

Wśród rodzimych gatunków największe odległości pokonują niektóre ćmy z rodziny zawisaków. Niekwestionowaną mistrzynią jest tu zmierzchnica trupia główka (Acherontia atropos L.), największy europejski motyl (rozpiętość jego skrzydeł wynosi 10–14 cm, gąsienica osiąga długość do 13 cm, a waga może wynieść nawet 10 g). Przykuwa uwagę nie tylko wizualnie – na grzbiecie ma rysunek przypominający ludzką czaszkę – ale też dźwiękiem, który wydaje. Trąbką do spijania kwiatowego nektaru czy soku z drzew potrafi w momentach zaniepokojenia… zapiszczeć.

Zmierzchnica pochodzi z południowej Europy i Afryki. Wiosną i wczesnym latem zalatuje do Polski, a nawet do Skandynawii, czyli pokonuje aż kilka tysięcy kilometrów. Składa jaja na liściach pomidora, ziemniaka, bielunia. Jesienią można więc spotkać nowe pokolenie wychowane na roślinach psiankowatych. Owady nie zostają jednak w Polsce na zimę, wracają na południe. Ocieplanie się klimatu sprawi, że zasięg występowania trupiej główki przesunie się na północ. „Wędrówki trupich główek w przeciwieństwie do migracji monarchów czy osetników prawdopodobnie mają charakter lotów dyspersyjnych [czyli takich, które służą znalezieniu nowego siedliska czy żerowiska – przyp. red.]. Ich przyczyną jest wzrost liczebności populacji, a co za tym idzie ograniczona ilość pokarmu – wyjaśnia prof. Buszko. – W ten sposób przemieszcza się np. żerujący na roślinach motylkowych szlaczkoń sylwetnik. Przylatuje na południe Polski z południowej Europy. Również bielinek kapustnik wyrusza na poszukiwanie nowych żerowisk, gdy jego populacja stanie się w jednym miejscu zbyt liczna. Potrafi przy tym zapuścić się całkiem daleko, np. ze środkowych Niemiec przenieść się aż nad Adriatyk”.

U podróżujących motyli – podobnie jak u długo wędrujących ludzi – możemy dostrzec pewne zmiany w wyglądzie. Też bywają sfatygowane, zmarniałe. Miewają postrzępione skrzydła, poobcierane na nich łuski. Dzienne lepidoptera zwykle lecą nisko, odpoczywają na przydrożnych łąkach. Ćmy natomiast lubią wysokie loty i szybowanie wraz z ciepłym powietrzem. Nie przeszkadza im nawet deszcz. Zawisak powojowiec (Agrius convolvuli L.) potrafi lecieć z prędkością do 50 km/h. Jeśli złapie sprzyjający wiatr, może w ciągu dnia przefrunąć nawet kilkaset kilometrów.

Fruczak jak koliber

Dr Marta Skowron Volponi, entomolożka z Wydziału Biologii Uniwersytetu w Białymstoku, dorzuca jeszcze jeden migrujący gatunek – motyla o wdzięcznej nazwie fruczak gołąbek (Macroglossum stellatarum L.) należącego, podobnie jak trupia główka, do zawisaków. W przeciwieństwie jednak do większości ciem fruczak lata wyłącznie w ciągu dnia. A gdy to robi, niemal do złudzenia przypomina… kolibra. Podobny trzepot skrzydełek i sposób zapuszczania się w głąb kwiatowego kielicha… z tym że nie za pomocą długiego, wąskiego dzioba, a ssawki. 

fruczak gołąbek fot. Charles J. Sharp, sharpphotography.co.uk, CC BY-SA 4.0
fruczak gołąbek fot. Charles J. Sharp, sharpphotography.co.uk, CC BY-SA 4.0

„Pokolenie, które latem wykluje się w Polsce, wraz z nadejściem jesieni wyrusza na południe Europy i do Afryki Północnej, gdzie zimuje. W maju lub czerwcu znów przyleci do nas kolejna generacja fruczaków – mówi dr Skowron Volponi. – Nie znamy jednak tras ich lotu. Możliwe, że lecą tym samym szlakiem co osetniki, ale to dopiero trzeba zbadać. Chciałabym się tym zająć”. Dotychczas entomolożka zasłynęła badaniami, które prowadziła w tropikalnych lasach Malezji i Tajlandii. Odkryła tam ponownie gatunek Heterosphecia tawonoides Kallies (ang. Oriental Blue Clearwing), znany dotąd tylko z jednego okazu muzealnego liczącego ponad 130 lat, a także kilka nowych gatunków motyli z rodziny przeziernikowatych. Nie migrują, ale również są intrygujące. 

„To bardzo ciekawe owady, które w ogóle nie przypominają klasycznych motyli – mówi dr Skowron Volponi. – Oczywiście, najbardziej zapadł mi w pamięć pierwszy z nich, którego obserwowałam nad rzeką w malezyjskim regionie Pahang, nazwałam go więc pahangensis. To nieduże stworzenie o rozpiętości skrzydeł od 1 do 1,5 cm. Najciekawsze w nim jest to, że wygląda jak pszczoła. Na odwłoku ma jaskrawe białe paski, do tego przezroczyste skrzydła i gęsto owłosione tylne odnóża przypominające koszyczki pyłkowe pszczół. Dla potencjalnych drapieżników to czytelny sygnał: nie ruszaj mnie, mogę użądlić. Zjawisko upodobnienia się w toku ewolucji gatunków bezbronnych do tych posiadających mechanizmy obronne nazywamy mimikrą Batesa”.

Maskarada jest rzeczywiście skuteczna – entomolożka też dała się zwieść, gdy po raz pierwszy zobaczyła latającego przeziernika. „Podobieństwo jest niesamowite, szczególnie w locie, bo pszczołopodobne przezierniki latają zygzakiem, zupełnie jak pszczoły. Ale kiedy owad wylądował, zobaczyłam, że rozwija ssawkę do pobierania płynnego pokarmu – typową dla rzędu motyli. Wtedy zajęłam się przeziernikami. Zafrapowało mnie ich zachowanie w naturalnym środowisku”. Przezierniki występują też w Europie. W Polsce jest ich 31 gatunków. Od odmian azjatyckich, które udają i pszczoły, i osy, rodzime owady różnią się tym, że upodabniają się tylko do os.

Dopytuję, czy lecący pahangensis również bzyczy jak pszczoła. „Właśnie teraz to badam – odpowiada dr Skowron Volponi. – Na Wydziale Biologii Uniwersytetu w Białymstoku realizuję grant Sonatina pt. Akustyczne oszustwo – czy motyle brzmią jak pszczoły lub osy, które morfologicznie przypominają, by zwieść drapieżców?. Potencjalna mimikra akustyczna u przezierników, ale i u fruczaków, to fascynujące zjawisko”.

Wędrują nie tylko dorosłe motyle, w drogę wyruszają też gąsienice, m.in. żyjącego w górach niepylaka apolla (Parnassius apollo L.). Powodem ich eskapady jest albo spustoszenie dotychczasowego żerowiska i konieczność znalezienia nowego, albo poszukiwanie bezpiecznego miejsca na przepoczwarzenie się. Trasa takiej migracji wynosi kilka lub kilkadziesiąt metrów, ale dla małej gąsienicy to prawdziwa odyseja. „Sprytem” wykazują się gąsienice brudnicy nieparki (Lymantria dispar L.), które niczym pająki przędą rodzaj nici służącej im jako lotnia. Podobnie przemieszczają się larwy koszówek (Psychidae) – uczepione wytworzonej przez siebie liny lecą swobodnie, gdzie oczy i wiatr poniosą.

Po pyłku do kłębka

Wędrowne ptaki można monitorować, zakładając im obrączki. Z motylami jest trudniej. Owszem, znakowano i ponownie odławiano sygnowane osobniki, ale ich znalezienie nie należało do łatwych. Stosowano też nadajniki telemetryczne, które niestety okazywały się zbyt ciężkie dla większości motyli. Natomiast badania składu izotopowego owadów dawały tylko bardzo ogólne informacje o miejscu, w którym rozwijał się dany osobnik.

Polscy naukowcy, dr Tomasz Suchan i prof. Michał Ronikier z krakowskiego Instytutu Botaniki im. Władysława Szafera PAN, razem z badaczami z Institut de Biologia Evolutiva oraz Universitat Autònoma z Barcelony podeszli do tego zagadnienia w nowatorski sposób. W 2018 r. przeanalizowali pyłki kwiatowe znalezione na 47 osetnikach złapanych wiosną nad Morzem Śródziemnym. By zidentyfikować gatunki roślin, na których żerowały motyle, wykorzystali oni krótki fragment DNA z pyłkowych ziaren, który posłużył jako molekularny kod kreskowy, tzw. DNA barcode. Okazało się, że większość rozpoznanych roślin pochodziła z Afryki. Znając obszar ich występowania, można było określić regiony, w których przebywały motyle, a więc i wytyczyć trasy ich wędrówki. Teraz badacze planują wykrycie pyłku roślin europejskich, by ustalić „ojczyste” obszary schwytanych osetników. 

Dr Skowron Volponi zauważa: „Radiotelemetria, a dokładniej miniaturyzacja nadajników, cały czas idzie naprzód. Obecnie są malutkie, najmniejsze ważą 130 mg, podczas gdy waga monarchy wynosi między 500 a 750 mg. Największym problemem jest bateria, bo to od jej wielkości zależy żywotność nadajnika. W przypadku monarchy dane można zbierać na przestrzeni dwóch–trzech tygodni”. 

System ten, zwany MOTUS, zależny jest również od sieci wież odbierających sygnały z nadajników. W obu Amerykach jest już ona dość rozwinięta, w Europie też powoli przeciera się szlaki – wieże stoją na wybrzeżach Holandii, Niemiec, Wielkiej Brytanii, w Skandynawii, w Maladze w Hiszpanii i niedaleko Faro w Portugalii. „Mam nadzieję, że Polska też zaangażuje się w ich budowę – mówi entomolożka. – Choćby po to, by przyłączyć się do wielkiej europejskiej inicjatywy badania lotów rusałki osetnika. To prawdziwy rekordzista – jedno pokolenie potrafi przelecieć nawet 4 tys. km”.

Data publikacji:

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!