Ветер и тепло могут сократить время в пути для миллиардов насекомых по всему миру, которые мигрируют каждый год, согласно первому в истории исследованию радиослежения, проведенному биологами Университета Гвельфа.
Исследователи снабдили бабочек-монархов и стрекоз зеленого дарнера радиопередатчиками и отследили их через южный Онтарио и несколько северных штатов, чтобы узнать, как факторы окружающей среды влияют на дневную миграцию насекомых.
Узнавание большего о том, что происходит с насекомыми во время их физического периода миграции, может помочь в усилиях по их сохранению, особенно исчезающих видов, говорят исследователи.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Biology Letters, показало, что ветер и температура оказывают более важное влияние, чем осадки, на насекомых во время осенних миграционных перелетов, охватывающих тысячи километров между местами их размножения и зимовки.
В рамках миграции из поколения в поколение монархи из Канады зимуют в Мексике, а зеленые штофы отправляются на юг Соединенных Штатов.
До недавнего времени из-за их небольшого размера было трудно отслеживать отдельных насекомых. Но делать именно это становится все важнее, говорит ведущий автор Саманта Найт.
Насекомые в полете играют жизненно важную роль в опылении сельскохозяйственных культур и в поддержании экосистем как в качестве добычи, так и в качестве хищников.
Под угрозой потери среды обитания, изменений в землепользовании и глобального потепления, по ее словам, «около 40 процентов видов насекомых рискуют исчезнуть, но мы мало знаем о том, что происходит с организмами во время их миграции».
Соавтор исследования проф. Райан Норрис, Департамент интегративной биологии, добавил: «Миграция - нелегкий период для насекомых. Вероятно, они доведены до своих физиологических пределов. Если у нас есть способ отслеживать и понимать, какие среды обитания они используют, это имеет большое значение. чтобы понять, что может быть причиной отказов."
В рамках исследования осенью 2015 и 2016 годов исследователи поймали насекомых на полуострове Брюс в Онтарио и снабдили их радиопередатчиками с батарейным питанием, весящими примерно как дождевая капля. Эти устройства излучали сигналы, улавливаемые массивом телеметрических вышек в южной части провинции и на севере Соединенных Штатов.
Команда загрузила данные с вышек, чтобы отслеживать расстояние и скорость полета отдельных людей.
В среднем монархи летали со скоростью около 12 километров в час, а штофы - около 16 километров в час. Самое большое расстояние, которое монарх проехал за один день, составило 143 километра со скоростью 31 км в час, включая скорость ветра. За один день штопщик пролетел 122 км со скоростью до 77 км в час.
«В Гвельфе шорщик получит штраф за превышение скорости», - пошутил Норрис, добавив, что насекомые могут летать еще дальше и быстрее за один рывок.
Чтобы достичь максимальной скорости полета, насекомые, вероятно, летают высоко в атмосфере, чтобы воспользоваться ветром, хотя исследователи не знают, насколько высоко.
"Это означает, что над нашими головами мигрируют насекомые, а мы об этом не знаем", - сказал Норрис.
В отличие от птиц, насекомым для дневного полета необходима минимальная температура воздуха около 10-15 С. Монархи и штопщики летают быстрее, когда потеплеет. Однако полет затруднен, когда становится слишком жарко, сказал Норрис. При температуре выше 23 C - выше, чем в этом новом исследовании - штопальные машины летают медленнее.
Норрис сказал, что насекомые, вероятно, имеют верхний предел температуры для эффективного полета, предполагая, что глобальное потепление может в конечном итоге повлиять на их миграцию.
Исследователи были удивлены тем, что дождь никак не повлиял на скорость полета. Легкий дождь мог не отпугнуть насекомых, или они могли наверстать упущенное после дождя.
Найт сказал, что технология отслеживания позволяет исследователям больше узнать о миграции насекомых в различных условиях. Многие виды были изучены во время размножения и зимовки, но ученым не хватает информации о миграции, в том числе о влиянии человека на среду обитания и питании в пути.
«Для насекомых изменения в землепользовании являются основным фактором снижения численности», - сказала она. «Если мы поймем, куда они идут, мы, возможно, сможем пролить свет на влияние изменений в землепользовании во время миграции».
Этой весной Норрис был назначен старшим научным сотрудником семьи Уэстон по охране природы Канады (NCC). Он сохраняет свою должность преподавателя, проводя исследования, направленные на то, чтобы помочь NCC сохранить канадскую среду обитания и биоразнообразие.
Выпускник магистратуры U of G 2017 года, Найт является менеджером программы Weston Family Science Program в NCC.