Каждый год миллионы бабочек-монархов совершают впечатляющую миграцию на тысячи километров, преодолевая огромные расстояния от Канады и США до центральной Мексики. Ученые долгое время пытались понять, как эти хрупкие насекомые находят дорогу к местам зимовки, несмотря на отсутствие опыта и сложные погодные условия. Новое исследование раскрывает секреты их навигации, показывая, что монархи используют магнитное поле Земли и температурные сигналы для ориентации в пространстве.
Многие животные, включая птиц, морских черепах и насекомых, используют геомагнитные сигналы для навигации. Бабочки-монархи не исключение. Они обладают способностью ощущать магнитное поле Земли, что помогает им поддерживать правильное направление во время миграции. Однако в отличие от некоторых других видов, монархи не используют магнитное поле для точного определения своего местоположения. Вместо этого оно служит им в качестве компаса, указывающего общее направление движения.
Осенью монархи летят на юг, используя так называемый компенсированный по времени солнечный компас. Этот механизм позволяет им корректировать свой курс в зависимости от положения солнца. Однако в пасмурную погоду, когда солнечный свет недоступен, они переключаются на магнитный компас, основанный на угле наклона магнитного поля. Это резервный механизм, который помогает им не сбиться с пути.
Одним из самых удивительных открытий стало то, что холод играет ключевую роль в перекалибровке навигационной системы монархов. Осенью бабочки летят на юг, но весной, после зимовки в Мексике, они должны изменить направление и отправиться на север. Оказалось, что низкие температуры, характерные для мексиканских гор, где зимуют монархи, запускают перестройку их внутреннего компаса.
Эксперименты показали, что если осенних мигрантов искусственно подвергнуть воздействию холода, аналогичного зимним условиям, их магнитная ориентация меняется с южной на северную. Это означает, что холод служит триггером, который «перепрограммирует» их навигационную систему, позволяя им весной лететь в обратном направлении. Если же бабочки не испытывают холода, они продолжают ориентироваться на юг, что может нарушить их миграционный цикл.
Это открытие вызывает тревогу в контексте глобального потепления. Повышение температур в местах зимовки может нарушить естественный механизм перекалибровки компаса у монархов. Если зимние условия станут теплее, бабочки могут не получить необходимый сигнал для смены направления, что приведет к сбоям в их миграции. Учитывая, что популяция монархов уже сокращается из-за потери среды обитания и использования пестицидов, климатические изменения могут стать дополнительной угрозой для их выживания.
Несмотря на прогресс в изучении навигации монархов, многие вопросы остаются без ответа. Например, как именно бабочки определяют, что достигли мест зимовки? Магнитное поле дает им только направление, но не точные координаты. Ученые предполагают, что монархи могут использовать дополнительные сигналы, такие как запахи или особенности ландшафта, чтобы найти нужное место.
Ранее ученые проследили, как в процессе эволюции у бабочек появились узоры, похожие на вторую голову.
