Долгое время считалось, что мигрирующие насекомые в основном перемещаются туда, куда дует ветер. Это оказалось заблуждением.
Количество перелетных насекомых исчисляется триллионами. Они являются важной частью глобальных экосистем, помогая транспортировать питательные вещества и пыльцу между континентами и часто преодолевая при этом тысячи километров. Одним из нерешенных вопросов для экспертов было то, как они реагируют на меняющиеся ветровые условия в пути.
Майлс Менц из Университета Джеймса Кука и Мартин Викельски из Института поведения животных им. Макса Планка открыли, что один из мигрирующих видов насекомых, бражник – мёртвая голова, может сохранять совершенно прямую траекторию полёта. Эти бабочки способны корректировать свою траекторию, чтобы компенсировать сильные ветровые условия.
Большая часть наших знаний о миграции насекомых основана на непосредственных наблюдениях.
К ним относятся наблюдения, сделанные с помощью радара, или исследования популяционных процессов, такие как использование генетических методов или измерение соотношения изотопов в тканях (что может выявить источники пищи и воды насекомых и предоставить информацию о том, откуда они происходят).
Как ведут себя отдельные насекомые и какие пути они выбирают во время миграции, было относительно трудно изучить, в основном из-за их небольшого размера и огромного количества. Но недавние достижения в технологии отслеживания помогли создать передатчики, достаточно маленькие, чтобы их могли носить более крупные насекомые.
Эти передатчики весят менее грамма и могут быть прикреплены к отдельным насекомым. Это позволяет отслеживать их непосредственно во время миграции и узнавать, что включает в себя этот процесс.
Исследование было сосредоточено на бражнике Мёртвая голова (Acherontia atropos), загадочной бабочке, обитающей в Европе и Африке. Этот вид хорошо известен необычной отметиной в виде черепа на груди. Когда его беспокоят, он также имеет привычку пищать и мигать ярко-желтым брюшком.
Моль питается медом, который она крадет из ульев медоносных пчел, проникая в улей и прокалывая соты своим крепким хоботком (кормовой трубкой).
Хотя мы знаем, что этот вид встречается в Европе, мало что известно о его миграционном поведении и о том, где он проводит зиму.
Взрослые бабочки, как правило, появляются в Европе весной (с мая по июнь), а следующее поколение взрослых особей вылетает осенью (с августа по октябрь).
Считается, что этот вид не может проводить зиму к северу от Альп, поэтому его миграция, вероятно, вызвана низкой температурой и доступностью ресурсов.
Исследователи проследили за 14 бабочками в течение четырех часов за каждой – отрезок времени, достаточный для того, чтобы считаться мигрирующим полетом.
Ученые оснастили каждую бабочку крошечным радиопередатчиком весом менее 0,3 г и выпустили. Самолет Cessna с приемными антеннами летел за ними, пока они мигрировали, определяя их точное местоположение каждые 5-15 минут. Этот метод дал глубокое понимание их поведения в полете.
Радиослежение успешно использовалось для исследования миграции некоторых дневных насекомых, таких как бабочка-монарх (Danaus plexippus) и зеленая стрекоза-чернотелка (Anax junius). Однако он никогда не применялся к ночным насекомым в дикой природе или с таким разрешением.
Исследование отследило самое большое расстояние, на котором любое насекомое когда-либо непрерывно отслеживалось в полевых условиях.
Так что же делают мотыльки во время миграции? К нашему удивлению, мы обнаружили, что они летели по очень прямым траекториям, практически направляясь к месту назначения. Некоторые из самых длинных трасс достигли почти 90 км за четыре часа.
Это захватывающая находка, поскольку такие прямые следы очень редко встречаются у животных, мигрирующих на большие расстояния.
Бабочки также продемонстрировали различные стратегии борьбы с разными ветровыми условиями. Когда был благоприятный попутный ветер (ветры, дующие в том же направлении, что и они), они летели по ветру и двигались к месту назначения или немного смещали свой курс, чтобы сохранить контроль над своей траекторией.
В неблагоприятных условиях, таких как встречный и боковой ветер, бабочки летели низко к земле и прямо навстречу ветру, корректируя свою траекторию, чтобы не сбиться с курса. Они также увеличили скорость, чтобы сохранить контроль.
Эта замечательная способность оставаться на курсе даже в неблагоприятных условиях указывает на то, что бражник-мёртвая голова имеет сложные механизмы компаса.
Ученые показали, что насекомые способны быть опытными навигаторами наравне с птицами и не подчиняются прихотям ветра, как когда-то думали. Это важное открытие в миграционной науке.
Тем не менее, ученые еще очень многого не знают о том, как мигрируют насекомые и куда они направляются. Следующим шагом будет точное понимание того, какие механизмы используют эти мотыльки, чтобы оставаться на своем пути. Например, следят ли они за магнитным полем Земли? Или, может быть, сильно полагаются на визуальные подсказки?
Чем больше мы понимаем, тем ближе мы подходим к предсказанию явления миграции насекомых. И это будет иметь широкие последствия от управления видами, находящимися под угрозой исчезновения и полезными для сельского хозяйства до улучшения контроля над сельскохозяйственными вредителями. Исследование опубликовано в журнале Science.
