Монарх (Danaus plexippus) — пеперуда, миграции, биология и разпространение
Монарх (Danaus plexippus) е насекомо от семейство Nymphalidae. Тя е една от най-разпознаваемите пеперуди в Северна Америка благодарение на характерната си оранжево‑черна окраска и масовите си миграции.
Външен вид и защита
Възрастните имат ярка оранжева повърхност на крилата с черни жилки и бели точки по периферията. Тази апосематична (предупредителна) окраска сигнализира за неприятен вкус — ларвите се хранят с растения от групата на млякото (например млякоцветни), които съдържат токсични съединения (глюкозиди/кардиогликозиди), натрупвани в тялото и правещи монарха неприемлив за хищници.
Жизнен цикъл
- Яйце — малки бледожълти яйца, търкулнати по листата на гостоприемните растения.
- Ларва (гъсеница) — преминава през пет ларвни стадия (инстар), с характерни жълти, бели и черни ивици.
- Кристалис (копринен пашкул) — след около 10–14 дни ларвата се превръща в какавида (пеперуден пашкул).
- Възрастна пеперуда — възрастните от лятните поколения живеят обикновено 2–6 седмици; мигриращото „суперпоколение“ може да преживее 6–9 месеца, за да извърши дългия полет на юг и да презимува преди да се размножи напролет.
Храна и местообитание
Ларвите са селективни към гостоприемните растения (основно видове от род Asclepias — млякоцветни), докато възрастните се хранят с нектар от разнообразни цветя. Мястото за развъждане обикновено е открити ливади, крайпътни ивици и полета, където растат млека или други подходящи растения.
Миграции и маршрути
Монарсите са известни с годишните си миграции. В Северна Америка огромни популации излитат на юг през късното лято и есента и се завръщат на север през пролетта. Обикновено миграцията на юг започва около август–септември, като пеперудите трябва да достигнат до незамръзващи райони — замръзването ги убива.
Нито една отделна пеперуда не прави пълния кръг от началото до края. Пролетната миграция на север се осъществява от потомци на мигриралото поколение — процес, който включва обикновено три до четири поколения в рамките на един сезон. Има и едно по‑дълго живеещо „суперпоколение“, което отлита от най-северните части (включително райони в Канада) чак до зимовищата в Мексико, където презимува и през пролетта започва разпространението на следващото поколение на север.
Основните миграционни маршрути варират:
- Източна популация — в Централна и Източна Северна Америка мигрира до планинските иглолистни гори в централно‑западно Мексико (особено в щатите Мичоакан и Estado de México), където образува многомилионни струпвания върху дървета.
- Западна популация — в Западна САЩ голяма част от монарсите презимуват в прибрежни боросански и евкалиптови горички в Калифорния (напр. Pismo Beach, Pacific Grove и др.).
- Независими популации — има въведения и установени популации в Австралия, Нова Зеландия, Хаваи, Южна Европа и др.; техните миграционни модели варират и обикновено са локални.
Заплахи и опазване
- Загуба на местообитание — изчезване на ливади и млека заради интензивно земеделие, урбанизация и редуциране на крайпътните растителни пояси.
- Пестициди и хербициди — намаляват наличието на гостоприемни растения и увреждат ларвите и възрастните.
- Климатични промени — влияят на времето на миграциите, зимните условия в местообитанията и наличието на цъфтежи за храна.
- Болести и паразити — например паразитът Ophryocystis elektroscirrha (OE) и други патогени, чието разпространение понякога се улеснява от масовото отглеждане в плен.
- Незаконна сеч в мексиканските зимни гори — води до влошаване на условията за презимуване.
За опазване на монарха се предприемат мерки като съхраняване и възстановяване на зимните местообитания, насърчаване на засаждане на местни млека и цветни култури, както и публични кампании за ограничаване на използването на пестициди.
Интересни факти
- Някои индивиди преодоляват разстояния до 4 000 км при миграция.
- Монархът използва слънчев компас и циркаден часовник, за да се ориентира при миграцията; има и доказателства за използване на магнитно поле.
- Миграцията на монарха е един от малкото примери в животинския свят, при който потомствата възстановяват миграционния маршрут, без да са го преживели лично преди това.
Монархът продължава да бъде емблематичен вид за природозащитни усилия и научни изследвания, а подкрепата на местните общности чрез засаждане на подходящи растения и опазване на местообитания е ключова за бъдещето на този вид.
Описание
Caterpillar
Гъсеницата на монарха е с жълти, черни и бели ивици. Главата също е на жълти и черни ивици. Има четири черни разширения на тялото, по две във всеки край на тялото. Те приличат на антени. Гъсеницата е дълга до 5 см.
Възрастни
Размахът на крилете на пеперудата монарх варира от 8,9 до 10,2 см. (3½ до 4 инча).
Горната страна на крилата е оранжева с черни краища и жилки. В черните краища на крилата има бели петна. Мъжкият има петно на долното си крило. Петното излъчва миризми, които привличат женските. Подобна е и пеперудата вицерой (Limenitis archippus). Тя има допълнителна черна ивица по долната част на крилото. Долната страна на крилата е с оранжево-тъмен цвят с черни жилки. Краищата на крилата са черни с бели петна в тях.
Бялата форма на монарха е наблюдавана в Австралия, Нова Зеландия, Индонезия и САЩ. Тя е наблюдавана още през 1896 г. Наречена е nivosus от лепидоптеристите (лепидоптерист е човек, който изучава пеперуди и молци). Той е сиво-бял във всички области на крилата, които обикновено са оранжеви. Бялата форма съставлява около 1 % или по-малко от всички монарси, с изключение на Оаху, Хавай, където популацията ѝ достига 10 %. Съществуването на две или повече форми на даден вид в една и съща област е доста често срещано явление и се нарича полиморфизъм.
Ареал и разпространение
В Северна Америка монархът се среща от Южна Канада до Северна Южна Америка. Понякога се среща и в Западна Европа, понякога чак до Гърция. До Европа той достига, като се пренася от кораби на САЩ. Той може да стигне до Европа и с полет, ако метеорологичните условия и вятърът са подходящи. Открит е също така на Бермудските острови, Хаваите, Соломоновите острови, Нова Каледония, Нова Зеландия, Австралия, Нова Гвинея, Цейлон, Индия, Азорските и Канарските острови.
Миграция
Пеперудите Монарх са известни с дългата си годишна миграция. В Северна Америка те извършват големи миграции на юг, които започват през август и продължават до първите студове. През пролетта се извършва миграция на север. Нито един индивид не изминава целия път. По време на тези миграции женските монарси снасят яйца за следващото поколение.
В края на октомври монарсите, които се намират на изток от Скалистите планини, мигрират към Мексико. Много хиляди от района на Големите езера преминават през националния парк Point Pelee. Те мигрират към светилищата на биосферния резерват Марипоса Монарка в мексиканските щати Мичоакан и Мексико. Повечето от монарсите, които са на запад от Скалистите планини, не пътуват до Мексико. Вместо това те зимуват (прекарват зимата) на много места в Централна и Южна Калифорния.
Докато са в Мексико, монарсите се събират в много голям брой, за да си починат. Те се покатерват на подходящи дървета и храсти, като се придържат здраво с краката си. Те се придържат една към друга, като образуват пластове и пластове от почиващи зимуващи монарси. Това е открито от Фред Уркхарт от Университета в Торонто, който изучава пеперудите монарх в продължение на близо четиридесет години. Той е знаел, че монарсите мигрират, защото е спирал да ги вижда след определен период от годината. Той поставял етикет на всеки намерен монарх. Върху етикета било написано името му, адресът му и молба да му изпрати пеперудата, ако я намери.
Няколко месеца по-късно хора от цяла Северна Америка и Мексико започват да му връщат етикетираните пеперуди. Мексико е най-южният район, от който е получил пеперуда, затова започва да пътува дотам, за да търси монарси. В продължение на много години той пътува до Мексико. Там се изкачвал през джунглите, ходел из горите и разговарял с хората, които намирал. Накрая чул, че има едно място западно от Мексико сити, където хората са виждали много монарси накуп. След дълго търсене той най-накрая открил милиони пеперуди монарх, които покривали всички части на района.
По време на пролетната миграция популацията, която се намира на изток от Скалистите планини, може да достигне до Тексас и Оклахома. Второто, третото и четвъртото поколение се завръщат през пролетта в северните си места в САЩ и Канада.
Местообитание
Монархът може да бъде открит в много различни видове местообитания. Когато се размножава, той се намира в местообитания с млечка (вид растение). Някои от тези местообитания включват полета, ливади, прерии, паркове в градовете или в близост до тях, градини и крайпътни пространства. По време на миграция монархът може да бъде открит в почти всички видове местообитания. Той зимува в борови, кипарисови и евкалиптови горички в Калифорния. В Мексико зимува в елови гори и борови горички.
Голяма част от местообитанията за размножаване на монарха вече не са добри. В някои щати и провинции млечката се смята за плевел. На тези места млечката се унищожава, за да не я изяде добитъкът и да се разболее. Освен това използването на хербициди, особено при генетично модифицираните растения, устойчиви на хербициди, унищожава млечката. При по-малък брой растения млечка монархът няма толкова много местообитания, в които да се размножава.
Унищожаването на местообитанията е повод за безпокойство, тъй като броят на пеперудите монарх, които завършват годишната си миграция към зимния си дом в мексиканска гора, спадна през 2013 г. до най-ниското си ниво от поне две десетилетия насам, което се дължи най-вече на екстремните климатични условия и променените земеделски практики в Северна Америка. Мексиканската гора, обитавана от пеперудите, която някога е достигала до 50 акра (200 000 м2), е намаляла до 2,94 акра (11 900 м2) по време на годишното преброяване, проведено през декември 2012 г.
Монарси в Пасифик Гроув, Калифорния
Миграционен маршрут на монарха
Жизнен цикъл
Пеперудата монарх преминава през пълна метаморфоза.
Яйца
Женската снася яйцата си едно по едно. Те се снасят от долната страна на листата на растението, с което се храни гъсеницата. Яйцата са светложълти. Прясно снесените яйца са кремавобели. След три до четири дни те стават тъмносиви. Яйцето обикновено тежи около 0,54 милиграма. Дължината му е около 1,2 милиметра. Диаметърът му е около 0,87 милиметра (средно за 55 яйца).
Caterpillar
Гъсеницата се излюпва от яйцето. Младата гъсеница е със сиво-черен цвят и черна глава. След първото линеене (сваляне на кожата) гъсеницата е с жълти, черни и бели ивици. Главата също е на жълти и черни ивици. Има четири черни разширения на тялото, по две във всеки край на тялото. Те приличат на антени. Дължината на гъсеницата достига 5 см. Гъсеницата се храни с листата и цветовете на хранителното растение. Тя не прави гнезда или убежища. Расте много бързо и поради това се линее четири до пет пъти.
Chrysalis
След като гъсеницата линее за последен път, тя се превръща в хрущял. Хризалният пашкул не е същият като пашкула. Гъсеницата на монарха закрепва задния си край (задната част) към опора и виси надолу под формата на буквата "J". Вътрешността на тялото на гъсеницата започва да се променя и тя разцепва кожата си, за да образува синьо-зелената хриза. Синьо-зелената хрущялка има черна и светлозлатиста ивица близо до върха. По-надолу има други златни петна. След като прекара много седмици в хрущяла, възрастният индивид най-накрая излиза като пеперуда.
· 
Двойка монарси, която се чифтосва
· 
Женски монарх, който снася яйца
· 
Яйца върху растението млечка
· 
Caterpillar
· 
Chrysalis
· 
Монарх, излизащ от своята кукумявка
· 
Възрастен монарх
Видове, сходни на външен вид
Наместникът (Limenitis archippus) е подобен на монарха, но е по-малък от него. Той има допълнителна черна ивица по долното крило, която не е характерна за монарха.
Царицата (Danaus gilippus) е тъмночервеникавокафява, а не оранжева. Тя няма черни жилки. Има бели петна в горната част на крилото в субмаргиналната област (близо до ръба на крилото). Тези петна са както от горната страна, така и от долната страна.
Войникът (Danaus eresimus) също е тъмночервеникавокафяв вместо оранжев. Той има тънки, черни жилки. Долната страна на долното крило има тъмен център. Около тъмния център има светлокафяви, квадратни петна.
· 
Viceroy
· _(28).jpg)
Queen
· 
Войник
Мимикрия
Монарсите имат лош вкус и са отровни, защото съдържат химикал, известен като карденолид (сърдечен гликозид). Този химикал забавя сърдечния ритъм на гръбначните животни. Гъсениците на монарха получават този химикал, когато се хранят с млечка.
Когато монархът се превърне в пеперуда, той вече не се храни с млечка, но химикалът все още се съдържа в тялото му. Пеперудите показват, че не са подходящи за ядене, с яркооранжевите си и черни крила. Това е предупредителна окраска. Птица може да се опита да изяде монарх, но ще се разболее и ще повърне, след като го изяде. След този опит птицата се научава да не яде друг монарх, а също и всяка друга пеперуда, която е подобна на външен вид. Наместничката е подобна на монарха, но няма отрова от млечка в тялото си. Птиците, които са имали лошия опит да ядат монарх, обикновено няма да ядат вицерой. Това е пример за Мюлерова мимикрия.
Пеперудата вляво е монарх. Пеперудата вдясно е вицекрал. Те си приличат много. Това е пример за Мюлерова мимикрия
Заплахи
Хищници
Презимуващите в Мексико монарси често са изяждани от черноглави пеликани. Тези птици са имунизирани срещу гликозида. Други птици, като скорците и сойките, са се научили да ядат само гръдните мускули и частите на тялото в коремната област. В тези части има по-малко отрова, отколкото в останалите части на тялото. Някои мишки също са имунизирани срещу големи количества отрова. С течение на времето зимуващите монарси стават по-малко отровни. Това увеличава вероятността те да бъдат изядени от хищници. В Мексико около 14 % от зимуващите монарси са изядени от птици и мишки.
На Оаху, Хавайските острови, се среща бяла форма на монарха. Това се дължи на въвеждането на два вида птици. Двете птици са известни като червеновратист и червеновратист бухал. Те са въведени през 1965 и 1966 г. Сега те са най-разпространените насекомоядни птици. Те вероятно са единствените птици, които се хранят с насекоми, големи колкото монарха. Монарсите в Хавай имат ниски нива на сърдечен гликозид, но птиците може би са имунизирани срещу химикала. Двата вида птици се хранят с гъсениците, а понякога и с хризалидите. Те ги търсят по клоните и долната страна на листата в храстите с млечка. Птиците се хранят също така с почиващи възрастни индивиди и снасящи яйца женски индивиди. По-рядко се хранят с летящи монарси. Бялата форма има по-голям шанс да оцелее, отколкото оранжевата. Бялата форма не отговаря на представата на птиците за нормален монарх и затова не се яде. Този вид защита е известен като апостасна селекция. Бялата форма също така се маскира в петна от светлина, прозиращи през групи листа.
Паразити
Сред паразитите са тахинидните мухи Sturmia convergens и Lesperia archippivora. Гъсениците, в които има ларви Lesperia archippivora, ще завършат последното си линеене. След това те увисват с главата надолу върху хоризонтална повърхност. Те умират, преди да се превърнат в кулиси. По това време от гъсеницата излиза една бяла ларва. След това червеят образува кафява какавида на земята.
Бактерията Micrococcus flacidifex danai също заразява гъсеницата и причинява "черна смърт". Непосредствено преди да се превърне в хрущял, гъсеницата намира хоризонтална повърхност. Те умират няколко часа по-късно. Скоро след това тялото почернява. Бактерията Pseudomonas aeruginosa причинява инфекции при отслабени насекоми. Тя е честа причина за смърт при насекоми, които се отглеждат в лаборатории.
Монарх с бяла форма в Хавай
Връзка с хората
Монархът е държавното насекомо на Алабама, Айдахо, Илинойс, Минесота и Тексас. Той е държавната пеперуда на Върмонт и Западна Вирджиния. През 1990 г. тя е номинирана за национално насекомо на Съединените американски щати. Тя е номинирана заедно с медоносната пчела (Apis mellifera). Законодателството обаче не е прието.
Много хора обичат да привличат монарси, като отглеждат градина за пеперуди с растението Asclepias physocarpa. Други пък ги отглеждат за забавление или с образователна цел. Създадени са убежища за мигриращите монарси. Убежищата се намират на любимите места за зимуване на монарсите. Тези миграции могат да доведат до големи приходи от туризъм.
Много училища също се радват да се грижат за монарсите. Те започват с гъсеници. Когато гъсениците узреят и се превърнат в пеперуди, те се пускат на свобода в природата.
Някои организации, като например Обсерваторията за птици в Кейп Мей, имат програми за етикетиране на монарси. Етикетите се поставят върху крилото на пеперудата. На етикетите има информация. Това помага на учените да проследяват монарсите по време на тяхната миграция. Освен това помага на учените да изследват пътищата, по които монарсите преминават по време на миграцията си.
Мъжки монарх с етикет
Източници на храна за възрастни
Възрастни монарси са наблюдавани на редица различни нектарни растения. Ето списък на някои от тях:
|
|
Мъжките индивиди също така приемат вода и минерали от влажна почва и малки, мокри камъни. Това е известно като локвиране. Монархът е бил наблюдаван да се влива в петна от масло върху асфалта.
Хранителни растения
Ето списък на растенията, с които се храни гъсеницата Монарх:
|
|
Въпроси и отговори
В: Какво представлява пеперудата монарх?
О: Пеперудата монарх е насекомо от семейство Nymphalidae и е най-известната пеперуда в Северна Америка.
В: С какво са известни пеперудите монарх?
О: Монарсите са известни с дългите си годишни миграции.
В: Кога пеперудите монарх започват да мигрират на юг?
О: Монарсите започват да мигрират на юг около август.
В: Защо пеперудите монарх мигрират на юг?
О: Монарсите мигрират на юг, за да стигнат до незамръзващи райони, защото замръзването ги убива.
В: Кога започва миграцията на север?
О: Миграцията на север започва през пролетта.
В: През колко поколения преминава миграцията на пеперудите монарх на север?
О: Миграцията на пеперудата монарх на север обхваща живота на три до четири поколения на пеперудата.
В: Какво се случва по време на миграцията на юг и завръщането на север на пеперудите монарх?
О: Монархът е известен с миграцията си на юг и завръщането си на север през лятото. Едно по-дълго живеещо "суперпоколение" лети от най-северните части на ареала на пеперудата в Канада до Мексико. То презимува на юг и се размножава през пролетта, за да започне следващото поколение да лети на север.
