Niezwykły wyczyn w świecie owadów. Zaskakują naukę

Międzynarodowy zespół naukowców, w tym przedstawiciele z Polski, po raz pierwszy udowodnił, że grupa motyli przebyła trasę nad Oceanem Atlantyckim, pokonując dystans 4200 km – czytamy w czasopiśmie "Nature Communications".

Badania zostały przeprowadzone przez międzynarodowy zespół badaczy, pod przewodnictwem hiszpańskiej Wyższej Rady Badań Naukowych (CSIC). Uczestnikami projektu byli naukowcy z Instytutu Botanicznego w Barcelonie (IBB), wspólny ośrodek CSIC i Muzeum Nauk Przyrodniczych w Barcelonie, Instytutu Biologii Ewolucyjnej (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra), jak również z krakowskiego Instytutu Botaniki im. W. Szafera PAN, University of Ottawa (Kanada) oraz Harvard University (USA).

Naukowcy udokumentowali przelot motyli z gatunku rusałka osetnik (Vanessa cardui) na odległość przekraczającą 4200 km, z Afryki Zachodniej do Gujany Francuskiej w Ameryce Południowej. To rekordowy wynik wśród owadów.

W październiku 2013 r. Gerard Talavera, badacz CSIC w Instytucie Botanicznym w Barcelonie, zidentyfikował kilka samic rusałki osetnika na atlantyckich plażach Gujany Francuskiej. Było to niecodzienne, ponieważ ten gatunek nie występuje w Ameryce Południowej. Skąd więc one się tam wzięły?

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Początkowo naukowcy zakładali, że motyle mogły przylecieć z Ameryki Północnej, gdzie znajduje się najbliższa populacja, albo że przywędrowały z Afryki lub Europy. Analizując trajektorie wiatrów, zwrócili uwagę na stały napływ powietrza z Afryki Zachodniej, co sugerowało, że motyle mogły przekroczyć Atlantyk.

Aby zbadać różnorodność genetyczną motyli, pobrano próbki z populacji na wszystkich kontynentach. Okazało się, że motyle z Ameryki Południowej były spokrewnione z populacjami z Europy i Afryki, co wykluczało ich północnoamerykańskie pochodzenie.

Analiza DNA pyłku obecnego na ciałach motyli pozwoliła zidentyfikować dwa gatunki roślin występujące wyłącznie w tropikalnej Afryce. To dowodziło, że motyle odwiedzały kwiaty w tym regionie.

Kolejnym krokiem była analiza stabilnych izotopów wodoru i strontu ze skrzydeł motyli. Skrzydła zachowują sygnatury izotopowe charakterystyczne dla miejsca, w którym owad żerował w stadium gąsienicy. Na podstawie tych danych ustalono, że motyle pochodziły prawdopodobnie z Europy Zachodniej, państw takich jak Francja, Irlandia, Wielka Brytania czy Portugalia.

– Zwykle postrzegamy motyle jako symbol kruchości i piękna, jednak nauka pokazuje, że są w stanie dokonywać zadziwiających rzeczy. Nadal mamy wiele do odkrycia w zakresie ich możliwości – zauważył Roger Vila, badacz z CSIC-Universitat Pompeu Fabra i współautor badania.

Naukowcy opracowali model kosztów energetycznych podróży, obliczając, że przelot przez ocean bez przystanku trwał od 5 do 8 dni. Było to możliwe energetycznie dzięki sprzyjającym wiatrom.

– Motyle mogły ukończyć tę podróż dzięki strategii łączącej minimalny wysiłek potrzebny do uniknięcia wpadnięcia do morza, ułatwiany przez wznoszące wiatry, oraz lot aktywny, który wymagał większego zużycia energii. Szacujemy, że bez sprzyjających wiatrów motyle mogłyby przelecieć maksymalnie 780 km, zanim wyczerpałyby zapasy tłuszczu i energii – komentuje Eric Toro-Delgado, jeden z autorów publikacji.

Zdaniem naukowców, wiatry znad Sahary, które występują przez cały rok, przemieszczają duże ilości pyłu saharyjskiego z Afryki do Ameryki, uczestnicząc w ważnych cyklach biogeochemicznych. Okazuje się, że mogą przenosić także żywe organizmy.

Odkrycie sugeruje istnienie naturalnych korytarzy powietrznych łączących kontynenty, co umożliwia rozprzestrzenianie się gatunków na większą skalę, niż wcześniej przypuszczano.

– To odkrycie otwiera nowe perspektywy w odniesieniu do zdolności owadów do przemieszczania się na znaczne odległości, nawet przez morza i oceany. Możliwe, że nie doceniliśmy częstotliwości i wpływu tych przemieszczeń na nasze ekosystemy – skomentował Gerard Talavera, kierownik badania. – Migracje odgrywały kluczową rolę w kształtowaniu rozmieszczenia gatunków, jakie obserwujemy dzisiaj – dodał.

Naukowcy podkreślają, że globalne ocieplenie i zmieniające się wzorce klimatyczne mogą przyczynić się do nasilenia rozprzestrzeniania się owadów na duże odległości, co może mieć znaczące konsekwencje dla bioróżnorodności i ekosystemów na całym świecie. – Konieczne jest wprowadzenie systematycznych procedur monitorowania rozprzestrzeniania się owadów, aby przewidywać i ograniczać potencjalne zagrożenia dla różnorodności biologicznej wynikające ze zmian klimatycznych – podsumował Gerard Talavera.