5 ting du ikke visste om monarksommerfuglmigrasjonen

Frivillige merker monarker slik at forskere kan kartlegge migrasjonsveiene deres. Debbie Hadley, WILD Jersey

Frivillige – vanlige borgere med interesse for sommerfugler – har bidratt med mye av dataene som hjalp forskere med å lære hvordan og når monarker migrerer i Nord-Amerika. På 1940-tallet utviklet zoologen Frederick Urquhart en metode for å merke monarksommerfugler ved å feste en liten selvklebende etikett på vingen. Urquhart håpet at ved å merke sommerfuglene, ville han ha en måte å spore reisene deres. Han og kona Nora merket tusenvis av sommerfugler, men innså snart at de ville trenge mye mer hjelp til å merke nok sommerfugler til å gi nyttige data.

I 1952 vervet Urquharts sine første borgerforskere, frivillige som hjalp til med å merke og frigjøre tusenvis av monarksommerfugler. Folk som fant merkede sommerfugler ble bedt om å sende funnene sine til Urquhart, med detaljer om når og hvor monarkene ble funnet. Hvert år rekrutterte de flere frivillige, som igjen merket flere sommerfugler, og sakte begynte Frederick Urquhart å kartlegge migrasjonsveiene monarkene fulgte om høsten. Men hvor ble det av sommerfuglene?

Til slutt, i 1975, ringte en mann ved navn Ken Brugger til Urquharts fra Mexico for å rapportere om det viktigste observasjonen til dags dato. Millioner av monarksommerfugler ble samlet i en skog i det sentrale Mexico. Flere tiår med data samlet inn av frivillige hadde ført Urquharts til de tidligere ukjente overvintringsplassene til monarksommerfuglene.

Mens flere merkeprosjekter fortsetter i dag, er det også et nytt samfunnsvitenskapelig prosjekt som har som mål å hjelpe forskere å lære hvordan og når monarkene kommer tilbake om våren. Gjennom Journey North, en nettbasert studie, rapporterer frivillige plasseringen og datoen for deres første monarkobservasjoner i vår- og sommermånedene.

Er du interessert i å være frivillig for å samle inn data om monarkmigrasjonen i ditt område? Finn ut mer: Frivillig med et Monarch Citizen Science Project.

_Kilder:

• _{Dr. Fred Urquhart – In Memoriam , Monarch Watch, University of Kansas. Tilgang på nettet 8. juni 2015.}
• _{Merking av monarker , Monarch Watch, University of Kansas. Tilgang på nettet 8. juni 2015.}
• _{Høstmigrasjonsveiene til monarksommerfugler i det østlige Nord-Amerika avslørt av borgerforskere , Elizabeth Howard og Andrew K. Davis, Journal of Insect Conservation, 2008. (PDF) Tilgang på nettet 8. juni 2015.}
• _{Dokumenterer vårbevegelsene til monarksommerfugler med Journey North, a Citizen Science Program, av Elizabeth Howard og Andrew K. Davis. I Monarch Butterfly Biology & Conservation, av Karen Suzanne Oberhauser og Michelle J. Solensk.}

Monarkene navigerer ved hjelp av både et sol- og et magnetisk kompass

Monarker bruker både sol- og magnetkompass for å navigere. Flickr-bruker Chris Waits ( CC-lisens )

Oppdagelsen av hvor monarksommerfuglene gikk hver vinter reiste umiddelbart et nytt spørsmål: hvordan finner en sommerfugl veien til en avsidesliggende skog, tusenvis av kilometer unna, hvis den aldri har vært der før?

I 2009 løste et team av forskere ved University of Massachusetts en del av dette mysteriet da de viste hvordan en monarksommerfugl bruker antennene sine til å følge solen. I flere tiår trodde forskerne at monarkene måtte følge solen for å finne veien sørover, og at sommerfuglene justerte retningen mens solen beveget seg over himmelen fra horisont til horisont.

Insektantenner hadde lenge vært forstått å tjene som reseptorer for kjemiske og taktile signaler . Men UMass-forskerne mistenkte at de også kunne spille en rolle i hvordan monarkene behandlet lyssignaler når de migrerte. Forskerne satte monarksommerfugler i en flysimulator, og fjernet antennene fra en gruppe sommerfugler. Mens sommerfuglene med antenner fløy sørvest, som vanlig, gikk monarchs sans antennae vilt ut av kurs.

Teamet undersøkte deretter døgnklokken i monarkens hjerne – molekylsyklusene som reagerer på endringer i sollys mellom natt og dag – og fant ut at den fortsatt fungerte normalt, selv etter fjerning av sommerfuglens antenner. Antennene så ut til å tolke lyssignaler uavhengig av hjernen.

For å bekrefte denne hypotesen delte forskerne igjen monarker i to grupper. For kontrollgruppen dekket de antennene med klar emalje som fortsatt ville tillate lys å trenge inn. For test- eller variabelgruppen brukte de svart emaljemaling, som effektivt blokkerte lyssignalene fra å nå antennene. Som forutsagt fløy monarkene med dysfunksjonelle antenner i tilfeldige retninger, mens de som fortsatt kunne oppdage lys med antennene holdt kursen.

Men det måtte være mer enn bare å følge solen, for selv på ekstremt overskyede dager fortsatte monarkene å fly sørvestover uten å mislykkes. Kan monarksommerfugler også følge jordens magnetfelt? UMass-forskerne bestemte seg for å undersøke denne muligheten, og i 2014 publiserte de resultatene av studien.

Denne gangen satte forskerne monarksommerfugler i flysimulatorer med kunstige magnetiske felt, slik at de kunne kontrollere helningen. Sommerfuglene fløy i sin vanlige sørlige retning, helt til forskerne snudde den magnetiske helningen – så snudde sommerfuglene seg og fløy nordover.

Et siste eksperiment bekreftet at dette magnetiske kompasset var lysavhengig. Forskerne brukte spesielle filtre for å kontrollere bølgelengdene til lys i flysimulatoren. Da monarkene ble utsatt for lys i det ultrafiolette A/blått spektralområdet (380nm til 420nm), forble de på sin sørlige kurs. Lys i bølgelengdeområdet over 420nm fikk monarkene til å fly i sirkler.

_Kilde:

• _{Antennal døgnklokker koordinerer solkompassorientering i migrerende monarksommerfugler, Christine Merlin, Robert J. Gegear og Steven M. Reppert, Vitenskap 25. september 2009: Vol. 325. Tilgang på nett 8. juni 2015.}
• _{Sommerfugl 'GPS' funnet i antenner , av Judith Burns, BBC News, 25. september 2009. Fåes på nettet 8. juni 2015.}
• _{Forskere viser at monarksommerfugler bruker et magnetisk kompass under migrasjon , av Jim Fessenden, UMass Medical Schools, 24. juni 2014. Tilgang på nettet 8. juni 2015.}

Migrerende monarker kan reise så langt som 400 miles per dag ved å sveve

En migrerende monark kan reise opptil 400 miles på en dag. Getty Images/E+/Liliboas

Takket være flere tiår med merking av poster og observasjoner fra monarkforskere og entusiaster, vet vi ganske mye om hvordan monarker klarer en slik lang høstvandring .

I mars 2001 ble en merket sommerfugl gjenfunnet i Mexico og rapportert til Frederick Urquhart. Urquhart sjekket databasen sin og oppdaget at denne solide mannlige monarken (merke #40056) opprinnelig var merket på Grand Manan Island, New Brunswick, Canada, i august 2000. Denne personen fløy rekordhøye 2750 miles, og var den første sommerfuglen merket i dette området av Canada som ble bekreftet å fullføre reisen til Mexico.

Hvordan flyr en monark så utrolig langt på så delikate vinger? Migrerende monarker er eksperter på å sveve, la den rådende medvinden og sørlige kaldfrontene presse dem frem hundrevis av kilometer. I stedet for å bruke energi på å blafre med vingene, kysser de på luftstrømmene og korrigerer retningen etter behov. Piloter i glidefly har rapportert at de deler himmelen med monarker i en høyde så høy som 11 000 fot.

Når forholdene er ideelle for å sveve, kan migrerende monarker holde seg i luften i opptil 12 timer per dag, og dekker avstander på opptil 200-400 miles.

_Kilder:

• _{'Monark sommerfugl, Danus plexippus L. (Lepidoptera: Danaidae),' av Thomas C. Emmel og Andrei Sourakov, University of Florida. Encyclopedia of Entomology , to^ndutgave, redigert av John L. Capinera.}
• _{Monarch Tag & Release , Virginia Living Museums nettsted. Tilgang på nettet 8. juni 2015.}
• _{Lengste monarkmigrasjon – rekordflukten , Reise nordover. Tilgang på nettet 8. juni 2015.}

Monark sommerfugler får kroppsfett mens de migrerer

Monarkene stopper for nektar langs migrasjonsveien for å få på seg kroppsfett for den lange vinteren. Flickr-bruker Rodney Campbell ( CC-lisens )

Man skulle tro at en skapning som flyr flere tusen mil ville bruke en god del energi på å gjøre det, og derfor ankomme målstreken betydelig lettere enn da den begynte reisen, ikke sant? Ikke slik for monarksommerfuglen. Monarkene går faktisk opp i vekt under deres lange migrasjon sørover, og ankommer Mexico og ser ganske fyldige ut.

En monark må ankomme overvintringshabitatet i Mexico med nok kroppsfett til å klare seg gjennom vinteren. Når monarken har bosatt seg i Oyumel-skogen, vil den forbli i ro i 4-5 måneder. Bortsett fra en sjelden, kort flytur for å drikke vann eller litt nektar, tilbringer monarken vinteren gjemt sammen med millioner av andre sommerfugler, hviler og venter på våren.

Så hvordan går en monarksommerfugl opp i vekt under en flytur på over 2000 miles? Ved å spare energi og mate så mye som mulig underveis. Et forskerteam ledet av Lincoln P. Brower, en verdenskjent monarkekspert, har studert hvordan monarker brenner seg selv for migrasjon og overvintring.

Som voksne drikker monarker blomsternektar, som i hovedsak er sukker, og omdanner det til lipid, som gir mer energi per vekt enn sukker. Men lipidbelastning starter ikke med voksen alder. Monarklarver lever konstant , og akkumulerer små energilagre som stort sett overlever forpupping. En nylig oppstått sommerfugl har allerede noen innledende energilagre å bygge på. Migrantmonarkene bygger opp energireservene sine enda raskere, siden de er i en tilstand av reproduktiv diapause og ikke bruker energi på parring og avl.

Migrerende monarker samler seg før de begynner reisen sørover, men de stopper også ofte for å spise underveis. Falle nektarkilder er ekstremt viktige for deres migrasjonssuksess, men de er ikke spesielt kresne med hensyn til hvor de spiser. I det østlige USA vil enhver eng eller åker i blomst fungere som en bensinstasjon for migrerende monarker.

Brower og hans kolleger har bemerket at bevaring av nektarplanter i Texas og Nord-Mexico kan være avgjørende for å opprettholde monarkmigrasjonen. Sommerfuglene samles i denne regionen i store mengder, og spiser hjertelig for å øke lipidlagrene før de fullfører den siste delen av migrasjonen.

_Kilder:

• _{'Monark sommerfugl, Danus plexippus L. (Lepidoptera: Danaidae),' av Thomas C. Emmel og Andrei Sourakov, University of Florida. Encyclopedia of Entomology , to^ndutgave, redigert av John L. Capinera.}
• _{Brenner for høstvandringen til monarksommerfuglen , Lincoln P. Brower, Linda S. Fink og Peter Walford, Integrativ og komparativ biologi , vol. 46, 2006. Tilgang på nett 8. juni 2015.}