Тайна миграции монархов получает новый поворот
Осенью сотни миллионов бабочек-монархов, обитающих в восточной части Северной Америки, пролетают до 1500 миль до вулканических лесов Мексики, чтобы провести зиму, в то время как монархи к западу от Скалистых гор летят к побережью Калифорнии. Это явление одновременно впечатляющее и загадочное.
Господствующая теория утверждает, что восточные и западные монархи генетически различны, и что генетические механизмы запускают их разные миграционные пути.
Однако анализ, проведенный биологами Университета Эмори, показывает, что эти две группы монархов генетически смешаны. Их исследование, опубликованное в журнале Molecular Ecology, предполагает, что ключом к выбору бабочками зимних домов и их весеннему местонахождению могут быть факторы окружающей среды.
Генетическое единство
«Наши данные дают самый сильный сигнал на сегодняшний день о том, что восточные и западные монархи принадлежат к единой генетической популяции», — говорит биолог Эмори Яп де Руд, руководивший исследованием.
Ученые использовали 11 генетических маркеров для сравнения генетической структуры восточных и западных монархов, а также немигрирующих популяций на Гавайях и в Новой Зеландии. Результаты показали обширный генный поток между восточными и западными монархами и генетическое различие между этими североамериканскими бабочками и бабочками с Гавайев и из Новой Зеландии.
«Генетические маркеры предоставляют ДНК-"отпечаток пальца" для бабочек, — объясняет де Руд. — По этому "отпечатку" можно легко отделить бабочек Северной Америки от гавайских и новозеландских, но нельзя отличить восточных монархов от западных».
Исследователи Эмори присоединились к проекту по полногеномному секвенированию монархов со всего мира, чтобы окончательно исключить генетические различия или выявить возможные более мелкие генетические различия между группами.
Роль среды и загадка миграции
Гипотеза о различных популяциях подкреплялась данными мечения и отслеживания в США, которые указывали, что бабочки остаются по разные стороны Скалистых гор.
Однако де Руд предполагает, что весной, покидая места зимовки в Мексике, монархи могут просто расходиться, размножаясь и расширяя ареал, пока находят молочай — кормовое растение для гусениц. Некоторые могут оказаться на западе Северной Америки, другие — на востоке США.
«Мечение бабочек в Мексике почти не ведется из-за меньшего развития гражданской науки», — отмечает он.
Этот приток на запад США может быть критически важен для выживания монархов там, поскольку их численность к западу от Скалистых гор намного ниже. Все зимующие монархи на типичном участке побережья Калифорнии по численности равны скоплению на одном большом дереве в Мексиканском биосферном заповеднике бабочки-монарха, где зимуют сотни миллионов особей.
Значение для сохранения вида
Миграция монархов считается находящимся под угрозой явлением из-за потери среды обитания. Места зимовки в Мексике, расположенные в Транс-мексиканском вулканическом поясе, особенно страдают от вырубки лесов.
«Мы надеемся, что наше исследование поможет сохранить миграционные пути монархов», — говорит де Руд.
Он также подчеркивает важность сохранения действующих в США правил, ограничивающих перевозку бабочек между штатами для коммерческого выпуска, даже если будет подтверждено их генетическое единство. Это необходимо для предотвращения распространения паразитов, которые могут различаться в зависимости от региона.