Бабочка Монарх

Особенности миграции

Отличительной чертой этих ярких представителей семейства Нимфалид является их способность летать на невероятные для таких маленьких существ расстояния. Зафиксированы воздушные передвижения протяженностью 5000 км и больше. А в день бабочка способна преодолевать до 130 км. И, что интересно, она может это делать гораздо быстрее, чем человек. Скорость несекомого в воздухе достигает 16-17 км/час.

Осенью, когда световой день становится короче, а температура воздуха понижается, Данаиды начинают свое путешествие из Северной Америки к мексиканскому штату Мичоакан и Калифорнийскому побережью.

В месте зимовки они впадают в спячку на 4 месяца, располагаясь тесными «гроздьями» на ветвях деревьев. Затем просыпаются и откладывают яйца, из которых весной вылупляется молодое поколение чешуекрылых. И, хотя «старые» особе после размножения погибают, их дети возвращается в места обитания своих предков — в северные регионы Америки, чтобы потомки снова смогли совершить удивительное путешествие через океан.

Жизненный цикл

Чешуекрылые – насекомые с полным циклом превращения. Жизненный цикл бабочки состоит из 4 этапов:

• яйцо;
• личинка (гусеница);
• куколка;
• взрослое насекомое (имаго).

Продолжительность каждого цикла зависит не только от видовой принадлежности насекомого, но и от климатических и погодных условий.

Яйцо

После спаривания самки бабочек откладывают яйца. Большинство делает кладку на листья или побеги кормового растения, но некоторые откладывают яйца в почву или на ее поверхность.

Яйцекладка

Форма и оттенок яиц могут быть самыми разными. Овальные, круглые, конические, цилиндрические яйца окрашены в белый, песочный, салатовый, розовый, голубой, бурый цвета. Зародыш, находящийся в яйце, защищен плотной оболочкой, а его развитие происходит за счет питательных веществ.

Стадия яйца длится от 7 – 15 дней до нескольких месяцев (если яйцо зимует). В зависимости от вида бабочки откладывают разное количество яиц от нескольких десятков до тысячи.

Гусеница

На этой стадии насекомые выглядят, как червячки. У них отлично развит ротовой аппарат грызущего типа, поэтому они сразу же после вылупления начинают активно питаться. Благодаря этому развитие и рост личинки бабочки происходит довольно быстро. А кроме того, гусеницы запасают строительные вещества, необходимые для последующего превращения в бабочку.

Гусеницы переживают 4-5 линек, после каждой из которых увеличиваясь в размерах. Личинки отдельных видов линяют до 40 раз. Развитие личинки бабочки длится от нескольких недель до нескольких лет.

Чем питаются гусеницы?

В большинстве своем личинки едят растительную пищу (листья и молодые побеги, кору деревьев, соцветия и плоды растений) в отличие от взрослых чешуекрылых, которые питаются нектаром цветов. Но рацион некоторых гусениц состоит из таких продуктов как:

• древесина;
• лишайники;
• грибы;
• кожа, шерсть, волосы, роговые вещества;
• воск;
• ослабленные и больные сородичи;
• гусеницы других видов;
• червецы;
• улитки.

В процессе развития гусеница увеличивается в размерах в десятки раз.

Сколько длится стадия гусеницы?

Продолжительность стадии гусеницы зависит от вида насекомого и условий, в которых оно обитает. От момента появления личинки из яйца и до начала окукливания может пройти как несколько дней, так и несколько лет.

Куколка

У гусениц есть специальные железы, которые вырабатывают прочную шелковистую нить. Когда фаза личинки завершается, насекомое начинает выделять нить и обматываться ею, формируя кокон. Именно внутри кокона и происходит удивительное преображение гусеницы в бабочку.

Куколки абсолютно неподвижны и чаще всего обладают невзрачной окраской, что спасает их от нападения птиц и насекомых-хищников. Стадия куколки длится от 2-3 недель до нескольких месяцев.

Имаго

Когда взрослая особь бабочки окончательно сформировалась, она выделяет едкое вещество, которое разъедает оболочку кокона. Через образовавшееся отверстие насекомое выбирается наружу. После этого бабочке требуется еще несколько часов, чтобы ее крылья просохли и стали плотными, после чего красавица отправляется в первый в жизни полет.

Рождение бабочки

Срок жизни имаго варьируется от нескольких часов до нескольких месяцев, но чаще всего бабочка живет пару недель.

Где обитает бабочка Монарх

Основной регион обитания данаиды монарха – Северная Америка. По этой причине она – символ США, хоть и не утверждённый законодательно (неудачная попытка «инициации» в 1990 г.).

Монархов делят на 2 подвида по их привязанности к территории. Один – Danaus plexippus Megalippe – не мигрирует, живет в мягком ровном климате Центральной Америки, Гаити, Карибского бассейна, Ямайки, южнее Амазонки.

Другой – мигрирующий (Danaus plexippus plexippus). Превратности погоды и ветров приносят монарха в удалённые от Америки места. Бабочки были зарегистрированы в Австралии, Новой Зеландии, Африке; в Европе – на Мадейре и Канарах.

Гусеница бабочки Монарх. Автор фото: sankax.

Характер и образ жизни

Данаида монарх ведет дневной образ жизни, свойственный большинству бабочек. В стадии имаго она кормится, перелетая с цветка на цветок, затем спаривается и откладывает яйца. Из кладки в процессе развития вылупляются гусеницы, последние через время становятся куколками, а из них уже появляются прекрасные существа с большими крыльями, за которыми так нравится наблюдать и взрослым, и детям.

Насекомое относится к мигрирующим видам. В Мексике создан специальный заповедник, где в определенный период года можно застать большое скопление монархов и с удовольствием полюбоваться их прекрасным полетом. Поскольку перемещения они совершают большими группами (до 100 млн особей), то зрелище имеет незабываемый характер.

Миграции бабочки монарх остаются загадкой

Что придаёт миграции ещё более сенсационный характер, так это то, что из-за короткого жизненного цикла бабочки монарха многие особи никогда раньше не были в том месте, к которому они направляются. Несмотря на это, а также на то, что в пути они много раз останавливаются, чтобы попить нектар, или часто их сдувает с маршрута ветрами, они безошибочно совершают необходимые исправления, чтобы вернуться к месту, откуда их родитель (или иногда даже прародитель) начал свой перелёт.

Наверняка, в начале сотворения, монархам был заложен не сам точный путь их путешествия, а скорее способность устанавливать и осуществлять такие миграции. По мере изменения мира (смотрите карту, слева) эти бабочки внесли точные изменения в свои маршруты. Это требует даже более высокого уровня сложности дизайна. Это означает не только то, что монархи, должно быть, имеют встроенный часовой механизм, календарь и навигационный компьютер, но они также должны обладать запрограммированной способностью создавать и переделывать их собственные внутренние карты. Также, каким-то образом эта полученная информация (например, с какого дерева бабочка прилетела) должна передаваться следующему поколению, особи которого никогда ранее не мигрировали данным путем. Возникает вопрос: в свете всех данных, известных сегодня о процессах наследственности, почему же всё это до сих пор остаётся большой загадкой?!

Путешествие поколений

Наиболее распространенный вид миграции у животных — круговая. Например, ласточки летят из Африки в Северную Европу и обратно; серый кит плывет к полюсу и возвращается к экватору. Однако взрослые монархи живут всего месяц с небольшим, поэтому одно поколение бабочек не способно завершить миграцию. Таким образом, за одно ежегодное путешествие сменяется несколько поколений монархов.

Летом монархов можно встретить на большей части США. И с каждым новым поколением гусениц их территория все больше расширяется к югу Канады. При благоприятных условиях свой полный цикл развития (от яйца до зрелой особи) монархи проходят примерно за два месяца. Расширению ареала бабочек способствует их защита от хищников: ярко-оранжевая окраска монарха предупреждает птиц о том, что насекомое несъедобно. И в теле бабочки действительно содержатся яды, которые вызывают расстройство желудка. Хищнику достаточно однажды попробовать кусочек крылышка бабочки, чтобы больше никогда не повторять этой ошибки.

Характеристика

Кустарник многолетний, с толстыми корнями в виде клубней. В нашем климате не переносит зимних холодов, поэтому Ночную красавицу ежегодно выращивают из семян. В природе насчитывается около 60 видов кустарника, Мирабилис Ялапа и Мирабилис Гималайский – наиболее распространены и любимы садоводами. Растения не требуют особого ухода и мало подвержены нападениям вредителей.

Крона

Форма кустарника – удлиненно-округлая, достигает высоты от 30 до 80 см. Стебли прямостоячие, густо покрытые ветвями, в нижней части одресневают. Оттенок коры красноватый, листья расположены супротивно, на черешках, они удлиненной формы, гладкие, зеленые.

Цветки

Цветки в виде воронки, с большой чашечкой (до 2,5 см в диаметре) и длинной трубкой (см. фото). Окраска бывает двухцветная или однотонная, всегда яркая – малиновая, фиолетовая, оранжевая, белая, красная, желтая. Щитковидные соцветия собраны на верхушке.

Особенности

Мирабилис родом из Северной Америки. Цветки раскрываются к вечеру, а увядают очень быстро, через несколько часов. Опыляются бражниками – бабочками, которые летают по ночам. На смену увядшим цветам приходят новые, это продолжается весь сезон, до осени. Аромат насыщенный, очень приятный, тропический.

Плоды растения – плотные коробочки с одной семянкой. Темно-коричневые, ребристые плоды могут храниться до 3-5 лет, сохраняя всхожесть.

Применение

Ландшафтные дизайнеры используют Мирабилис в качестве невысокой декоративной изгороди, в обрамлении дорожек и аллей. Высокие сорта хорошо подходят в качестве заполнителя заднего плана в миксбордерах.

Растение применяют для украшения террас, балконов, высаживая в глубокие большие горшки. Одинаково хорошо кусты смотрятся и в одиночных и в групповых посадках по соседству с бархатцами, циннией, ромашками.

Таксономия

Вид был описан в 1758 году под названием Papilio plexippus Карлом Линнеем в «Системе природы». В 1780 году польский натуралист Ян Кжиштоф Клук включил его в другой род — Danaus.

Близкие виды

Данаида монарх состоит в близком родстве с двумя очень похожими видами — Danaus cleophile и Danaus erippus, которых до 2005 года объединяли в подрод Danaus (Danaus). Оба эти вида обитают в Новом Свете: Danaus cleophile — на Ямайке и Гаити, Danaus erippus — к югу от Амазонки. Морфологические отличия данаиды-монарха от южного монарха известны лишь на стадии куколки и часто их рассматривают как один вид, однако данные о первичной структуре митохондриальной и ядерной ДНК свидетельствуют об их самостоятельности. Вероятное время расхождения видов — 2 миллиона лет (конец плиоцена).

Подвиды

В недавнем исследовании Дэвида Смита и соавторов (2005) выделяют два подвида:

• Danaus plexippus plexippus — номинативный подвид, описанный Карлом Линнеем в 1758 году. Мигрирующий подвид, обитающий практически на всей территории Северной Америки.
• D. p. megalippe — подвид, описанный в 1826 году Якобом Хюбнером. Не мигрирующий, распространён от Флориды и Джорджии на севере, в странах Карибского бассейна и Центральной Америки, до Амазонки на юге. Для этого подвида известны три цветовые вариации:
  • D. p. m. forma leucogynae — описана Артуром Батлером в 1884 году.
  • D. p. m. forma portoricensis — описана А. Х. Кларком в 1941 году.
  • D. p. m. forma tobagi — описана А. Х. Кларком в 1941 году.

Почему происходят миграции бабочек-монархов

Считается, что этот вид насекомых появился в экваториальной зоне, расположенной в центре Американского континента. Его основу изначально составляли оседлые популяции бабочек. По завершении ледникового периода и возрастания числа особей ареал вида стал расширяться в сторону северных районов Америки. Но климатические условия в этих краях не подходили для зимовки теплолюбивых бабочек, поэтому проживающие там бабочки были вынуждены совершать длительные перелеты. С этой целью в процессе эволюции сформировался новый жизненный цикл.

Существует и другая точка зрения, согласно которой мигрантные особи американских субтропиков осели в тропиках и в районе экватора, а затем расселись по всей планете.

Монарх и человек

Угрозы и защита

Площадь, занимаемая монархом (восточное мигрирующее население) на зимовках в Мексике с 1993 по 2018 год.

Учитывая значительное сокращение популяций монархов, наблюдаемое в Мексике и Калифорнии с 1990-х годов, статус этого вида вызывает озабоченность у многих экологических групп и правительств. В Канаде монарх находится под угрозой исчезновения. В Соединенных Штатах этот вид находится на стадии оценки, чтобы определить, будет ли он внесен в список в соответствии с Законом об исчезающих видах .

Промышленное сельское хозяйство и общее загрязнение окружающей среды инсектицидами, но особенно использование средств для уничтожения сорняков, которые устраняют или значительно сокращают количество молочая на разводимых и / или возделываемых площадях, являются одними из причин его сокращения. Ареал зимовки (приближение населения) монархов был разделен на 3 между десятилетиями 1993-2003 и 2004-2013 гг. Вырубка лесов и эрозия почвы также угрожают мексиканским лесам Мичоакана , где обычно зимует бабочка Монарх.

Согласно исследованию 1999 года, ГМО типа Bt могут замедлять рост и повышать уровень смертности гусениц. Это исследование, однако, было основано только на лабораторных испытаниях, в которых гусеницам монарха давали листья молочая, опрысканные ГМО кукурузной пыльцой, поскольку эти виды не потребляли ГМО-культуры напрямую. После полевых испытаний, которые показали, что отложения пыльцы слишком ограничены, чтобы воспроизвести эффекты, наблюдаемые в лаборатории, это вызвало серьезные сомнения. С другой стороны, лучшая прополка полей и прилегающих территорий, обеспечиваемая использованием ГМО, готовых к Roundup, уменьшила количество пищи, доступной для личинок, на 20% и могла бы объяснить сокращение популяций монархов, к которому добавилось бы сокращение Поверхности, растения-хозяева в естественной среде из-за увеличения лесных и городских территорий. Поскольку молочая токсична для позвоночных, они часто уничтожаются, когда развиваются на пастбище и вокруг него. Авторы рекомендуют сажать молочай на Среднем Западе, за пределами сельскохозяйственных территорий, например, вдоль дорог, чтобы компенсировать это сокращение биотопа.

Среди других выдвинутых гипотез – изменение соотношения мужчин и женщин. Действительно, доля женщин снижается уже 30 лет. По мнению авторов, это будет паразит Ophryocystis elektroscirrha , негативное воздействие которого затронет женщин больше, чем мужчин. Гражданский научный проект MonarchHealth был создан, чтобы лучше понять влияние этого паразита на бабочку Монарх.

Как символический вид, Монарк извлекает выгоду из конкретных программ и стратегического плана защиты на севере (защита мест обитания молочая, осведомленность населения, приглашенного следить за миграцией) и на юге (с, в частности, продвижением местного экотуризма. возле гнездовий). Сад бабочек Сен-Пьера (Мартиника) помогает защитить несколько видов бабочек, включая монарк.

С 2000-х годов население монарха сократилось на 80%. Но в 2019 году ученые объявляют, что монархов в их зимних колониях (Мексика) почти вдвое больше, чем в прошлом году. Недавний отчет Всемирного фонда дикой природы подтверждает, что их снижение, похоже, остановлено .

Биосферный заповедник бабочек-монархов

Бабочка монарх биосферный заповедник является 56259  га охраняемой территории находится в Мексике , Мичоакан и штат Мехико , который направлен на защиту семь важных зимовки областей Monarch Butterfly. Этот заповедник был внесен в список Всемирного наследия в 2008 году.

Филателия

Имаго на печати появляется монарх Новой Каледонии в 1967 году на штампе Вануату , на марке Кубы 1991 штамп Канады в 1995 году и совместный выпуск Мексики и Ямайке в 2016 году.

Гусеница изображена на канадской марке 2009 года.

Размножение

Спариваются насекомые весной, перед тем как покинуть места в зимней спячки

Самец задействует феромоны, что бы привлечь к себе внимание самки

Ухаживание проходит в два этапа:

• Воздушное;
• Наземное.

Воздушная ступень представляет собой преследование самки самцом. Он слегка подталкивает ее крыльями и тянет вниз. Оказавшись внизу на земле, самец передает самке емкость со спермой. Благодаря ей у нее появляется больше энергии для кладки яиц и для перелета. Что бы из яйца стать взрослой особью, понадобится около одного месяца.

Существует четыре стадии взросления:

• Яйцо, самкой оно откладывается в весенний или летний период.
• Гусеница, которая появляется на свет после четырех дней после кладки. Впервые секунды своей жизни, пищей служит оболочка от яйца, впоследствии же она поедает листья. На этой стадии накапливается энергия в виде жира и необходимые вещества для перехода в уровень куколки. В этой стадии она находится две недели.
• Куколка – это такая стадия развития, когда гусенице необходимо обволочь шелком веточку или листочек, после закутаться в нее и повиснуть вниз головой на две недели. После происходит линька гусеницы.
• Она сбрасывает зеленую оболочку, это называется «метаморфозом». Прежде чем вылупиться, она приобретает прозрачный темный цвет и оранжевые крылья.
• Зрелая особь – это последняя стадия, вследствие которой на свет появляется бабочка. Она прикрепляется к кокону на два часа, для того чтобы расправились и наполнились жидкостью ее крылья. Жидкость помогает распрямить складки и укрепить крылья к полету.
• После полного расплавления крыльев, бабочка улетает в поисках пищи. В этом виде она может прожить от 2-8 недель. Обычно она поселяется в садах с цветами, где много нектара.

Стадии размножения. Превращения гусеницы в бабочку.

Среди бабочек существуют весьма сложные формы ухаживаний во время брачного периода, которые выражены в особых полетах и брачных танцах. А сам процесс спаривания может длиться несколько часов. Причем самки от самца получают не только лишь сперматозоиды но и необходимый им запас питательных микроэлементов и белков.

Жизненный цикл бабочки состоит из 4 стадий:

Яйца

Как и у многих других насекомых, жизнь бабочки начинается с яйца. В зависимости от вида бабочки откладывают яйца на листья либо ветки растений. Обычно за раз может быть до 1000 круглых или цилиндрических оплодотворенных яиц. В стадии яйца бабочки находятся 8-15 дней.

Гусеница

Из яиц бабочек появляются гусеницы, имеющие ротовой аппарат грызущего типа, с помощью которого они могут поедать листья растений, цветы и плоды. Гусеницы обладают особыми железами, вырабатывающими специальное вещество, затвердевающее при соприкосновении с воздухом. Это вещество образует прочную шелковую нить, которая со временем станет коконом.

Куколка

Со временем гусеницы начинают окукливаться, и наступает третья стадия жизненного цикла бабочки.

Так наглядно выглядит окукливание гусеницы, ее превращение в куколку. Куколка может быть вытянутой цилиндрической или круглой формы.

Заповедник

Как уже было сказано, бабочки монархи в Мексике находятся под особой защитой. В частности, для них на границе штатов Мичоакан и Мехико в труднодоступной горной местности в 2000-м году даже был создан собственный биосферный заповедник.

Он является одной из туристических достопримечательностей Мексики и ежегодно зимой и весной тысячи туристов приезжают туда, чтобы увидеть уникальное зрелище — рои бабочек-монархов, свободно порхающих среди огромных деревьев и висящих гроздями на их стволах. Так как места обитания насекомых находятся на высоте 3000 м и более, туда довольно трудно попасть. Однако местные туристические компании предлагают экскурсии пешком, на лошадях и на велосипедах.

Ученые выяснили, что для размножения этих насекомых требуется наличие деревьев особых видов. Именно поэтому в биосферном заповеднике запрещена вырубка леса.

Уникальность этой природоохранной зоны была признана ЮНЕСКО, которая включила его в число объектов Природного наследия человечества.

Жизненный цикл

-яйца

Яйца являются продуктом спаривания между мужчиной и женщиной. Они откладываются самкой на нижней стороне листа молодого молочая.

Яйца светло-зеленые или кремовые, их форма может быть конической или овальной. Его размер составляет примерно 1,2 × 0,9 мм. Весят менее 0,5 мг и имеют несколько продольных выступов.

Поскольку бабочки монарха стареют, их яйца меньше. Развитие яйца длится от 3 до 8 дней, насиживается в виде личинок или гусениц.

-личинки

Развитие личинки делится на пять этапов роста. Как только каждый закончен, происходит изменение. Каждая перемещенная гусеница больше, чем предыдущая, потому что она питается и накапливает энергию в виде питательных веществ и жира. Это будет использоваться во время стадии куколки.

Первое личиночное состояние

Первая гусеница, которая появляется из яйца, является полупрозрачной и бледно-зеленой. Не имеет щупалец или полос окраски.

Они едят оставшуюся обертку из яиц, в дополнение к тому, что начинают есть маленькие части листа молочая. При этом он движется по кругу, предотвращая таким образом поток латекса, который может его уловить.

Второе личиночное состояние

На этой стадии у личинки развивается узор из поперечных полос белого, черного и желтого цветов. Он перестает быть прозрачным, потому что покрыт короткими грибами. В его теле начинают расти черные щупальца, одна пара делает это на уровне грудной клетки, а другая пара в области живота..

Третье личиночное состояние

В этом третьем состоянии гусеница имеет разные полосы, а задние щупальца удлиняются. Конечности грудной клетки дифференцированы на две части: пара меньшего размера около головы и две большие пары позади предыдущих. В это время личинка начинает питаться по краю листа.

Четвертое личиночное состояние

У личинки развивается другая полоса. На листе молочая у гусеницы появляются белые пятна, расположенные близко к спине животного..

5-е личиночное состояние

На этой личиночной стадии рисунок полос гораздо более полон, так как на кончиках имеются белые пятна. У него две маленькие передние конечности, очень близко к голове. На этом последнем этапе гусеница достигает своего апогея, достигая ширины от 5 до 8 мм и длины от 25 до 45 мм..

Личинка может жевать черешок листьев молочая, останавливая латекс. Прежде чем стать куколкой, личинки должны потреблять молочай, чтобы увеличить их массу.

К концу этого этапа гусеница прекращает есть и ищет место окукливания. В это время он сильно прилипает к горизонтальной поверхности, используя шелковую подушку.

Затем его зацепляют задними ногами, подвешенными таким образом головой вниз. Позже это становится куколкой.

-куколка

Куколка непрозрачная, голубовато-зеленая, с мелкими точками в золотистых тонах. При типичных для лета температурах он может созревать от 8 до 15 дней. Кутикула становится полупрозрачной, делая черные крылья животного видимыми.

На этом этапе гусеница поворачивает шелковую подушку, а затем свисает вверх ногами, напоминая букву «J». После этого она сбрасывает кожу, оборачиваясь сочлененным экзоскелетом..

-для взрослых

Взрослая бабочка-монарх появляется после того, как провела около двух недель в качестве куколки. Когда он уйдет, повесь его вверх дном, чтобы его крылья высохли. Затем различные жидкости перекачиваются на крылья, которые расширяются и становятся жесткими.

Бабочка-монарх теперь может расширять и убирать свои крылья, позволяя ей летать. Ваша диета уже включает в себя большое разнообразие нектаровых растений.

Мексиканские путешественники: ежегодная миграция бабочек Монарх

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

Если о миграции животных или птиц не слышал только ленивый, то массовые перелеты бабочек – явление, о котором стоит рассказать поподробнее. Пожалуй, один из самых интересных фактов о миграции бабочек – это то, что за время перелета сменяется три-четыре поколения насекомых. Несмотря на это, колония бабочек Монарх способна пересечь Атлантику, а похвастаться такими достижениями мало кто может.

Миграция бабочек начинается в октябре, обычно колонию составляет от 1200 до 2800 особей. Несмотря на то, что летят всегда разные поколения бабочек, им удается ежегодно выбирать одни и те же деревья для остановок. Американские и мексиканские экологи прикладывают максимум усилий к тому, чтобы оберегать популяцию насекомых во время миграции (создан специальный биосферный заповедник). Несмотря на все усилия «зеленых», угрозы исчезновения бабочкам не миновать, главная причина – массовая вырубка деревьев. В этом году количество бабочек резко снизилось: было зарегистрировано минимальное количество особей за последние два десятилетия. Было бы страшно потерять этих оранжево-красных красавиц, поэтому ученые Мексики сейчас ищут способы, как возродить популяцию.

Кстати, колонии бабочек не раз вдохновляли художников на создание тематических инсталляций, о чем мы рассказывали читателям сайта Культурология.ру. Например, американская художница Таша Льюис прославилась уличными выставками под названием «Атака бабочек», а испанец Карлос Аморалес и вовсе украсил стены старинной церкви черными мотыльками. Что лучше, рукотворные чудеса или природные, — судить вам.