Основываясь на климатических данных за 36 лет и расположении 646 мест размножения в 30 странах, модель впервые показывает, где виды могут зимовать после своего путешествия в тропическую Африку.
Новый подход может быть использован для изучения потенциального влияния изменения климата на поведение мигрирующих насекомых
Исследователи из Института эволюционной биологии (IBE), совместного исследовательского института Испанского национального исследовательского совета (CSIC) и Университета Помпеу Фабра (UPF), в Барселоне, Испания, и из Университета Гренобль-Альпы во Франции разработали метод прогнозирования распределения популяций мигрирующих бабочек Нарисованная божья коровка (Vanessa cardui) в течение года и по всему ареалу их миграции между Европой и Африкой. Их результаты опубликованы сегодня в журнале Proceedings of the Royal Society B..
В ранее опубликованном исследовании исследователи продемонстрировали, что к концу лета бабочки Painted Lady мигрируют из Европы в тропическую Африку, пересекая Средиземное море и пустыню Сахара. В последующем исследовании исследователи показали, что весной потомки этих мигрантов обращают свою миграцию в сторону Европы. Таким образом, бабочка Нарисованная леди путешествует на 15 000 км между Африкой и Европой через несколько поколений, чтобы сезонно использовать ресурсы и благоприятный климат на обоих континентах.
«Теперь задача состоит в том, чтобы понять, как мигрирующие виды могут оптимизировать время и пространство, чтобы правильно найти экологические требования, которые необходимы каждому поколению для их выживания», - говорит Джерард Талавера, ведущий автор, исследователь IBE и National Geographic Explorer.
Главное найти гусениц -
Мигрирующие насекомые находятся в постоянном движении, и трудно отследить, откуда они мигрируют. Одной из основных причин миграции видов является поиск оптимальных условий окружающей среды для выращивания нового поколения. Неполовозрелые особи (яйца, гусеницы и коконы) являются ключевыми стадиями жизненного цикла бабочек, которые, в отличие от взрослых особей, не могут избежать неблагоприятных ситуаций. Таким образом, среда их размножения является очень хорошим индикатором специфических требований, необходимых виду для выживания.
В настоящем исследовании собрана информация о 646 случаях размножения бабочек Painted Lady в 30 странах. Используя временные ряды ежемесячных климатических данных за 35 лет, исследователи построили модель, которая определяет требования к размножению видов, и составили карту наиболее вероятных областей для размножения видов каждый месяц.
«Мы думали, что сможем узнать о передвижениях взрослых особей, посмотрев, где растут гусеницы в разное время года», - говорит Маттиа Менкетти, член исследовательской группы.«Если мы сможем отобразить в пространстве и времени места, где они размножаются в течение года, то мы сможем понять, откуда и куда могут мигрировать взрослые особи».
Виды полагаются на свой репродуктивный успех на обоих континентах: в Африке и Европе
Модель показывает, что вид вынужден перемещаться по всему своему ареалу, поскольку подходящая среда для размножения редко остается постоянной в течение всего года. «Поскольку этот вид размножается непрерывно в течение всего года, его репродуктивный успех зависит от обоих континентов. Результаты показывают важность зимней популяции к югу от Сахары для поддержания миграций этого вида в Европу», - говорит Талавера.
Однако ситуация может в конечном итоге измениться, если общий постоянный пригодный объем значительно возрастет в будущем вследствие глобального потепления. «Мы не можем игнорировать тот факт, что быстрое изменение климата может повлиять на явление миграции бабочек непредсказуемым образом, как это уже было показано у перелетных птиц», - добавляет Талавера.
Зимующие отсутствующие поколения могут находиться вблизи экватора
Даже если было доказано, что большинство популяций бабочек Нарисованная леди проводят зимы в южнее Сахары, многие из точных местонахождений до сих пор неизвестны. Благодаря этому новому подходу к моделированию исследователи определили потенциальные нишевые потребности вида зимой в Африке и, таким образом, места, где они могут скапливаться для размножения.
По результатам исследования, бабочки могли обитать вблизи экваториальных широт в период с декабря по февраль. Этот сценарий подтверждает, что общая миграционная цепь, совершаемая ежегодными последовательными поколениями, может охватывать до 15 000 км от экватора (например, высокогорья Кении и Камеруна) до северной Скандинавии.
Глобальный проект
Выводы, опубликованные в Proceedings of the Royal Society B, являются частью более широкого проекта, направленного на изучение миграционного поведения и маршрутов Нарисованной Леди по всему миру. Помня об этой цели, команда возглавляет долгосрочный глобальный научный проект для граждан под названием «Всемирная миграция нарисованных дам», который приглашает граждан со всего мира делиться наблюдениями за бабочками с нарисованными дамами.