Тайна бабочки-монарха приоткрыта

Каждый год бабочка-монарх зимует в горах к северу от мексиканской столицы, преодолев на своем пути к теплу 4800 километров – почти от самой Канады. С приходом весны в северное полушарие самки летят обратно на север, чтобы отложить яйца. Как таким крошечным существам удается преодолевать столь большие расстояния, долгое время оставалось загадкой. Однако недавно ученым из США удалось получить удивительные ответы.

В леса Мичоакан в нескольких часах езды от Мехико приезжают туристы, чтобы полюбоваться миллионами бабочек-монархов. Яркий оранжевый окрас их крыльев смотрится особенно хорошо на фоне зелени кустов и синевы чистого неба, и, по словам одной из свидетельниц этого чуда, «внезапно воздух словно дрожит от их крыльев».

Весной самки монарха покидают леса Мичоакан и летят на север – в штат Канзас и далее, чтобы отложить яйца на листьях и стеблях молочая. Одиссея этих хрупких созданий вдохновила Чипа Тейлора – директора международной программы по защите бабочек-монархов в канзасском городе Лоуренс. «Когда они прилетают к нам из Мексики – обычно в период с 14 по 21 апреля, перелетев 2 тысячи километров, их крылья оборваны и изношены. Им приходится переползать с молочая на молочай, они едва могут летать», – рассказал энтомолог.

Удивление вызывает не только расстояние, которые пролетают эти бабочки, но и их система навигации: для поиска пути они используют зрение, обоняние, осязание и другие чувства. Чтобы изучить методы навигации монарха, ученые наблюдали их обычные траектории полета, потом сбивали их с пути и вновь фиксировали линии полета бабочек. Тейлор рассказал, что благодаря такому методу его группе удалось установить, что бабочкам-монархам необходима точная информация о магнитном поле Земли: «Десять секунд воздействия сильного магнитного поля было достаточно, чтобы полностью дезориентировать бабочек. Они не могли поддерживать верный курс».

Солнечный свет также играет важную роль в навигации монарха, и, манипулируя его силу, ученым удалось сбить бабочек с правильного курса.

В университете штата Массачусетс невролог Стивен Репперт использует сложный аппарат для изучения миграции монарха, аналогичный симулятору полета. Его исследовательская группа, присоединив тоненькую леску к насекомому, отслеживала его полет до и после того, как монарха «сбивали с толку».

На основании моделирований полетов Репперт сделал вывод о том, что монархи используют визуальные сигналы – например, цвет дневного неба, чтобы запрограммировать свой внутренний компас и циркадные часы, которые регулируют выделение гормонов и поведение. По словам исследователя, ученые думали, что уже почти до конца выяснили навигационную систему монарха, пока не обратили более пристальное внимание на антенну насекомого.

«Антенна монарха – поистине замечательный орган, его функции – регистрировать запах, вибрации воздуха, он одновременно может служить ушами и отслеживать изменения давления», – рассказал Репперт.

Чтобы более подробно выяснить функции антенны и ее влияние на навигацию, ученые решили ее удалить: в итоге насекомое потеряло не только обоняние и возможность регистрировать вибрации – его навигация оказалось полностью сбитой. Тогда ученые провели еще один эксперимент – исходя из положения, что запах в навигации монарха играет более значительную роль, чем они думали ранее, они нанесли краску на антенны бабочки, чтобы заблокировать его регистрацию. И, на всякий случай, учитывая роль солнечного света, ученые покрыли антенны одних бабочек прозрачным составом и черным у других. Навигация бабочек, чьи антенны были покрашены прозрачной краской, осталась в норме.

На основании этого ученые сделали вывод, что антенна монарха может обнаруживать свет. Однако еще больший сюрприз был впереди. Известно, что циркадные часы в мозгу насекомого реагируют в зависимости от световых сигналов, получаемых через глаза. Однако, как выяснили ученые, информация о свете, полученная антенной, оказалась не менее необходимой для навигации бабочки. Благодаря ей она сохраняет возможность лететь в нужном направлении даже если дует ветер.

По словам Репперта, его команда планирует вести дальнейшие исследования. Полученная информация когда-нибудь, возможно, поможет науке понять работу циркадных часов и у других животных, включая человека.

 http://www1.voanews.com