Znajdź zawartość

Naukowcy nazwali nową grupę motyli, nawiązując do Saurona, władcy Mordoru z mitologii Śródziemia J.R.R. Tolkiena. Choć na razie znamy tylko 2 przedstawicieli rodzaju Saurona (Saurona triangula i Saurona aurigera), lepidopterolodzy uważają, że jest ich znacznie więcej. Oko Saurona to dobrze znany symbol, nic więc dziwnego, że gdy podczas prac nad uściśleniem/uporządkowaniem systematyki podplemienia Euptychiina natrafiono na motyle z pomarańczowymi końcówkami skrzydeł, na których widniały czarne „oczy”, badaczom od razu przyszedł do głowy bohater Tolkiena. Saurona to jeden z kilku (9) nowych rodzajów opisanych przez autorów artykułu z pisma Systematic Entomology i jeden z dwóch nazwanych przez dr Blankę Huertas, starszą kuratorkę działu motyli w Muzeum Historii Naturalnej w Londynie (drugiemu nadała ze współpracownikiem nazwę Argentaria, ma to związek ze srebrnymi łuskami na skrzydłach). Nadanie tym motylom nietypowej [nawiązującej do popkultury] nazwy przyciąga uwagę do tej niedocenianej grupy. Pokazuje, że nawet wśród bardzo podobnie wyglądających gatunków można znaleźć coś wyjątkowego - podkreśla specjalistka. Choć motyle jako takie są jedną z najlepiej poznanych grup owadów, przeważnie badacze skupiają się na tych najbardziej charakterystycznych i barwnych. Wśród Euptychiina wyodrębnienie poszczególnych taksonów pozostawało jednak wyzwaniem. Wykorzystywane zwykle do tego celu cechy fizyczne, takie jak barwa i wzór na skrzydłach, były bowiem u wielu gatunków zbliżone. Te motyle są rozpowszechnione na tropikalnych nizinach Ameryk, a mimo to [dotąd] nie zostały dobrze zbadane - tłumaczy dr Huertas. Naukowcom przyszły w sukurs postępy w zakresie sekwencjonowania DNA. Wspominany wcześniej artykuł to ukoronowanie 10 lat pracy licznego zespołu specjalistów z całego świata, w tym z Muzeum Historii Naturalnej w Londynie (NHM), Uniwersytetu Harvarda, Florydzkiego Muzeum Historii Naturalnej, Instytutu Zoologii i Badań Biomedycznych Uniwersytetu Jagiellońskiego czy Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig. Naukowcy przyjrzeli się 449 gatunkom motyli; składająca się z przeszło 5,5 mln okazów kolekcja motyli NHM okazała się tu nieoceniona. « powrót do artykułu

Mimikra jest dobrze udokumentowanym zjawiskiem wśród dorosłych motyli (imago), jednak okazuje się, że uciekają się do niej również gąsienice, które upodabniając się pod względem ubarwienia do trujących larw, czyli uprawiając mimikrę batezjańską, mają nadzieję uniknąć zjedzenia przez drapieżniki. Keith Willmott z Uniwersytetu Florydzkiego badał dwie podrodziny motyli: danaidowate (Danainae) z Haiti i Ithomiinae ze wschodniego Ekwadoru. W USA gąsienice danaida wędrownego (Danaus plexippus) i monarcha rdzawego (Danaus gilippus) mają czarno-biało-żółte ubarwienie. Na Haiti te same larwy mogą się pochwalić o wiele szerszymi czarnymi pasami, przez co wydają się dużo ciemniejsze. Amerykanie zauważyli, że wzór z szerokimi pasami występuje u kilku toksycznych endemitów z Haiti. Oznacza to, że po przybyciu na wyspę D. plexippus i D. gilippus skopiowały umaszczenie trujących gatunków danaidowatych. Podczas badań w Ekwadorze biolodzy ustalili, że różne postaci ostrzegawczego ubarwienia występują u 22 z 41 gatunków Ithomiinae. W wielu przypadkach były to znowu czarno-biało-żółte pasy, lecz o mimikrze nie mogło być mowy ze względu na zbyt duże różnice oraz rozpowszechnienie. U 5 gatunków zauważono nieudokumentowany wcześniej wzór: żółte ciało z niebieskimi końcówkami. Willmott i inni sądzą, że gąsienice 4 nietoksycznych gatunków naśladują trujące Forbestra olivencia. Nie inwestując w wytwarzanie/pozyskiwanie toksyn, podszywają się pod ciężko pracujące koleżanki, jednak jak podkreśla Willmott, trik sprawdza się, jeśli jest wykorzystywany na tyle rzadko, że drapieżniki nie orientują się, że są oszukiwane. W innym razie zaczynają atakować częściej zarówno naśladowane, jak i naśladowczynie i konieczne staje się pozyskanie nowego wzorca ubarwienia.

Niemieccy naukowcy opracowali największy jak dotąd atlas rozmieszczenia gatunków motyli w Europie. Pracami zespołu autorów kierował Otakar Kudrna. W środku można znaleźć kolorowe mapy dystrybucji wszystkich 441 gatunków europejskich motyli. Zaangażowanym w projekt osobom zależało nie tylko na zaprezentowaniu danych chorologicznych (czyli w tym przypadku dotyczących struktury fauny), ale także, a może przede wszystkim na wspomożeniu wysiłków entomologów walczących o zachowanie rodzimych gatunków Starego Kontynentu. Mapy współwystępowania pozwalają wytypować obszary i gatunki, którym powinno się poświęcić szczególną uwagę. W 2002 r. ukazała się pozycja pt. The Distribution Atlas of European Butterflies. Był to pierwszy atlas rozmieszczenia motyli na jakimkolwiek kontynencie. Ostatnio wydany atlas nie jest, jak zapewniają twórcy, zwykłym wznowieniem nakładu, ponieważ liczba danych niemal się potroiła do ok. 655 tysięcy. Same mapy wyglądają o wiele lepiej, dzięki wspomaganym komputerowo technikom kartograficznym. Pierwszy atlas był dziełem jednego człowieka - Otakara Kudrny. Teraz dobrał on sobie współpracowników reprezentujących inne dziedziny nauki. Pieniądze na realizację projektu pochodziły m.in. od Niemieckiego Stowarzyszenia Ochrony Natury (Naturschutzbund Deutschland, NABU). Atlas nie powstałby bez pomocy 272 ochotników, którzy dostarczyli podstawowe dane.

Motyle Danaus plexippus, znane lepiej jako monarchy, wykorzystują rośliny lecznicze, by pomóc swojemu potomstwu. Wykazaliśmy, że niektóre gatunki trojeści, pokarmu larw, mogą zmniejszać częstość występowania zakażeń pasożytniczych. [...] Zainfekowane samice wolą składać jaja na roślinach gwarantujących, że ich dzieci będą mniej chore, co sugeruje, że monarchy wykształciły w toku ewolucji zdolność leczenia przyszłych pokoleń – opowiada Jaap de Roode, autor badania z Emory University. Dotąd prowadzono niewiele studiów nt. samolecznia u zwierząt. Niektórzy specjaliści są jednak przekonani, że jest to zjawisko bardziej rozpowszechnione niż się uważa i że nie ogranicza się ono tylko do naczelnych, np. szympansów. Sądzimy, że nasze eksperymenty są najlepszym dowodem na to, że zwierzęta używają leków – cieszy się de Roode. Wyniki są ekscytujące także z innego powodu – zaobserwowane zachowanie ma bowiem charakter międzypokoleniowy. Choć przejawia je matka, korzysta tylko potomstwo – dodaje dr Thierry Lefevre. W trojeściach, na których żerują larwy monarchów, znajdują się niekiedy bardzo wysokie stężenia kardenolidów – nasercowych glikozydów. Są one kardiotoksyczne. Oczywiście nie dla samych gąsienic, ale na pewno dla drapieżników. Te ostatnie muszą się też przygotować na nieprzyjemne doznania smakowe (opisywane związki są przeważnie gorzkie) i wymioty. Autorzy wcześniejszych badań skupiali się przede wszystkim na tym, czy z myślą o drapieżnikach monarchy wybierają bardziej toksyczne gatunki trojeści. De Roode zastanawiał się zaś, czy wybór miejsca złożenia jaj ma coś wspólnego z zakażeniami pierwotniakiem Ophryocystis elektroscirrha, który występuje w przewodzie pokarmowym larwy, a następnie dorosłego owada. Naukowcy z Emory University udowodnili, że zakażone samice wolały składać jaja na toksycznych trojeściach, a zdrowe wydawały się nie wykazywać żadnych preferencji.

Gąsienice hawajskich motyli z rodzaju Hyposmocoma zasłynęły parę lat temu po ujawnieniu, że polują na ślimaki. Teraz okazuje się, że u 12 gatunków potrafią one przez kilka tygodni żyć pod wodą. Co ciekawe, dotąd uznawano je za zwierzęta lądowe, ewentualnie półwodne, a nurkując, nie wynurzają się na powierzchnię, by zaczerpnąć powietrza. W ich tchawicy nie znaleziono żadnego "korka", nie powiodła się też akcja poszukiwania przez amerykański zespół choćby śladu skrzeli. Daniel Rubinoff, biolog ewolucyjny z Uniwersytetu Hawajskiego w Honolulu, opowiada, że gdy natknął się po raz pierwszy na zanurzoną larwę, nie mógł uwierzyć w to, co zobaczył. Każdy z tuzina gatunków żyje w dolinach strumieni na kilku wyspach archipelagu i zeskrobuje z wilgotnych kamieni glony oraz porosty. Do rodzaju Hyposmocoma należy ponad 350 gatunków. Rubinoff spędził 7 lat na ich badaniu. Gąsienice przędą kokony, a dbając o idealny kamuflaż, jeden gatunek ozdabia je nawet ptasimi piórami. Nad strumieniami rozciągają się przypominające linki prowadzące jedwabne nici, które pomagają larwom wytrzymać ciśnienie rwącej wody. Zwierzęta ziemnowodne potrafią przeżyć pod wodą dzięki zapasom tlenu, jednak co pewien czas muszą się wynurzyć, by zaczerpnąć tchu. Gąsienice wypatrzone przez Rubinoffa wcale się tak nie zachowują. Kiedy naukowiec wrzucał je wraz ze swoim współpracownikiem Patrickiem Schmitzem do stojącej wody, szybko tonęły. Oznacza to, że potrzebują wyższych stężeń tlenu, występujących w wodach płynących. Amerykanie przypuszczają, że larwy absorbują O2 bezpośrednio przez pory ciała. Cecha ta pojawiła się w toku ewolucji kilka razy. Gdy przeanalizowano DNA 12 gatunków, badacze odkryli, że zdolność oddychania pod wodą rozwinęła się u 3 niezależnych linii motyli. Po co komu taka umiejętność? Niektórzy entomolodzy spekulują, że po przybyciu w nowe rzadko zamieszkane rejony nie trzeba się skupiać na walce o zasoby i można się swobodniej dostosowywać i rozprzestrzeniać po siedlisku.

Białko Bt, wytwarzane w naturze przez bakterie Bacillus thuringiensis, jest jednym z najskuteczniejszych środków owadobójczych znanych człowiekowi. Jego aktywność jest na tyle wysoka, że kodujący je gen wykorzystywany jest do modyfikacji genetycznej niektórych roślin, lecz, jak pokazują najnowsze badania, jego skuteczność jest ściśle zależna od składu flory bakteryjnej zamieszkującej ciała szkodników atakujących uprawy. Odkrycia dokonali badacze z Uniwersytetu Wisconsin. Badali oni efekty działania Bt na motyle, których larwy żywią się roślinami uprawianymi przez ludzi. Aby ocenić wpływ flory bakteryjnej na działanie toksycznej proteiny, owadom podawano antybiotyki. Po zakończeniu terapii ponownie oceniano skuteczność naturalnego pestycydu. Przeprowadzony eksperyment wykazał, że u pięciu spośród sześciu gatunków badanych motyli zabicie bakterii zamieszkujących jelita powodowało utratę wrażliwości na toksynę. Co więcej, ponowne zasiedlenie ciał owadów tymi samymi drobnoustrojami przywróciło u czterech gatunków wrażliwość na działanie białka Bt. Wygląda więc na to, że do zadziałania tego środka na organizm szkodnika konieczne jest występowanie w nim naturalnej "kolekcji" bakterii. Wyniki doświadczenia mogą być istotne dla rolników, którzy chcieliby zwiększyć skuteczność ochrony własnych upraw przed niechcianymi gośćmi. Można także spekulować, że kontrola składu flory bakteryjnej zamieszkującej organizmy nieszkodliwych gatunków motyli mogłaby pozwolić na uchronienie ich przed szkodliwym działaniem białka Bt.

Jak to możliwe, że przednia para skrzydeł w zupełności wystarcza motylom do utrzymania się powietrzu, a mimo to wydatkują one tak wiele energii na wytworzenie dwóch par tego niezwykle pięknego narządu lotu? Okazuje się, że ich rolą nie jest napędzanie zwierzęcia ani wytwaranie siły nośnej, lecz wykonywanie gwałtownych zwrotów podczas ucieczki przed drapieżnikami. Aby uciec przed drapieżnikiem, nie musisz być szybki, za to musisz być nieprzewidywalny, tłumaczy prof. Tom Eisner, specjalista z zakresu ekologii i ewolucji pracujący dla Uniwersytetu Cornell. Badania przeprowadzone przez jego zespół sugerują, że ruchy tylnej pary skrzydeł motyli umożliwiają nagłą zmianę kierunku, która pozwala na uniknięcie ataku ze strony drapieżnika. Swój eksperyment prof. Eisner przeprowadził wspólnie z Benjaminem Jantzenem, magistrem fizyki i doktorantem z zakresu filozofii nauki. Badanie miało dość nietypowy przebieg, bowiem wymagało... wycięcia tylnej pary skrzydeł. Po wykonaniu amputacji następowała zasadnicza część testu, czyli obserwacja lotu zwierzęcia. Dokonywano tego za pomocą dwóch kamer sprzężonych z komputerem, który analizował uzyskany obraz i generował na jego podstawie dane m.in. na temat szybkości, przyśpieszenia oraz zmiany kierunku, do jakich był zdolny okaleczony motyl. Testy wykazały, że brak tylnej pary skrzydeł nie wpływa na podstawowe cechy lotu, takie jak jego szybkość czy stabilność, lecz dramatycznie, bo aż o połowę, obniża zdolność do zmiany kierunków. Wszystko wskazuje więc na to, że tylne skrzydła działają podobnie do powierzchni sterowych spotykanych w samolotach. Ich rolą jest zaburzanie przepływu powietrza wokół skrzydeł i generowanie sił odpowiedzialnych za zmianę kierunku lotu. To nie jedyna forma zabezpieczenia, w którą ewolucja "wyposażyła" te piękne owady. Motyle dzienne, na przykład, posiadają przeważnie jaskrawe ubarwienie, będące jednocześnie sygnałem ostrzegawczym i "błyskotką" utrudniającą dokładną analizę ruchów owada. Wiele motyli posiada jeszcze jedną, bardzo przyziemną cechę: nieprzyjemny smak, zaś ich charakterystyczna budowa (tzn. ogromne skrzydła i niewielka reszta ciała) nadają motylom znikomą wartość energetyczną w porównaniu do rozmiarów ciała zwierzęcia. Sprawia to, że wiele drapieżników omija taki kąsek szerokim łukiem, wiedząc, że będzie miał niewielki pożytek ze swojej gonitwy. O swoich badaniach nad defensywnymi taktykami motyli badacze poinformowali na łamach czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences.

Przypominające do złudzenia prawdziwe oczy oczka na skrzydłach ciem i motyli nie mają wcale przekonywać drapieżników, że natknęły się na paraliżujący wzrok własnego wroga. Wg entomologów z Uniwersytetu w Oksfordzie, działają, bo rzucają się w oczy, a tego typu strategia to w świecie zwierząt czytelny komunikat: Nie jedz mnie, bo jestem trujący (Behavioral Ecology). Naukowcy w prosty sposób przetestowali swoją teorię. Z szarego papieru pakowego powyginali sztuczne skrzydła, a na białych plamach narysowali czarne kółka. Miały one różne kształty i rozmiary, ponadto na poszczególnych egzemplarzach umieszczoną inną ich liczbę. Tak przygotowane skrzydła przymocowano do odwłoków martwych mączników młynarków (Tenebrio molitor), chrząszczy z rodziny czarnuchowatych, a następnie "makiety" przyszpilono do drzew. Teraz wystarczyło czekać na chętnych do zdobycia takiego posiłku. Dwa dni później okazało się, że dzikie ptaki zjadły w przybliżeniu tyle samo owadów ze wzorem imitującym oczy, co chrząszczy ze wzorami przyciągającymi wzrok: trójkątami, dużymi pojedynczymi plamami oraz trzema maleńkimi kropkami. Najwyraźniej tego typu wzory działają, ponieważ nie da się ich nie zauważyć. Czemu więc wyglądają właśnie jak oczy? Naukowcy uważają, że przyczyną jest przebieg procesu tworzenia się skrzydeł. Wytwarzające pigment komórki rozchodzą się wtedy promieniście z jednego centralnego punktu, co prowadzi do formowania okrągłych wzorów.

Nektar przyciąga zapylające kwiaty zwierzęta, m.in. motyle czy kolibry, swoją słodyczą. By cały proceder opłacał się roślinie, nie mogą one jednak zostawać zbyt długo. Gdyby przy jednym podejściu został wypity cały nektar, nie zostałoby nic dla kolejnych gości. W ten sposób zmniejszyłyby się szanse na rozpowszechnienie swojego pyłku. Cały problem polega na tym, by zachęcić jak największą liczbę zapylaczy, oferując im możliwie najmniejszą ilość nektaru — wyjaśnia Ian Baldwin z Instytutu Ekologii Chemicznej Maxa Plancka w Jenie. Baldwin i Danny Kessler przypuszczali, że roślina wykorzystuje specjalny trik: do słodyczy nektaru dodaje nieco goryczy i stara się osiągnąć swoistą równowagę smaków. Chcąc to sprawdzić, do kwiatów spokrewnionego z tytoniem Nicotiana attenuata wprowadzili dodatkową dawkę nikotyny, będącej naturalnym nektarowym odstraszaczem. Okazało się, że dzięki temu zwierzęta znacznie skróciły swoje wizyty i w ciągu godziny na kwiatach lądowało dwa razy więcej zapylaczy. Wymiana pyłku znacznie się nasiliła (The Plant Journal). Następnie Niemcy zajęli się hodowlą roślin niezawierających nikotyny. W ciągu nocy "traciły" one do 70% więcej nektaru niż zwykłe osobniki. Oznacza to, że słodki nektar jest niezwykle nęcący dla zapylaczy.

Naukowcy poinformowali, że udało im się zaobserwować jedną z najszybszych przemian ewolucyjnych, jakie kiedykolwiek miały miejsce. Dzięki niej tropikalne motyle Hypolimnas bolina uniknęły całkowitego wytępienia przez pasożytnicze bakterie. Sześć lat temu liczebność samców motyli zamieszkujących samoańskie wyspy Savaii i Upolu drastycznie spadła. Stanowiły one tylko 1% wszystkich osobników. Entomologów zaniepokoiła ta nierównowaga płci. Jednak do zeszłego roku, czyli w 5 lat, samcom udało się zwiększyć liczebność swoich szeregów i teraz stanowią one ok. 40% populacji. Naukowcy uważają, że osiągnęły to dzięki genom supresorowym, które kontrolują bakterie, a konkretnie α-proteobakterie, Wolbachia. Mikroorganizmy te są przekazywane przez matkę i do tej pory zabijały potomstwo płci męskiej jeszcze przed wylęgiem. Wolbachia zostały po raz pierwszy opisane w 1924 roku przez Hartiga i Wolbacha. Wtedy uznano je za riteksje (pałeczki). Bakterie, które należą do tego rodzaju, są naprawdę małe: mają od 0,5 do 1,5 mikrometra (μm). Odznaczają się owalnym, nieco wydłużonym kształtem. Żyją w cytoplazmie swoich gospodarzy i nie udało się ich wyhodować na pożywkach. Wolbachia wywołują tzw. plazmatyczną niezgodność. Doprowadza to do zaburzeń procesu kariogamii (zlewania się haploidalnych jąder komórek rozrodczych w diploidalne jądro zygoty) i zahamowania rozwoju tylko samców motyli. Podwyższoną śmiertelność samców rekompensuje podwyższona płodność samic, które zaczynają się rozmnażać na drodze dzieworództwa. System obrony przed bakteriami przyjmuje różną postać. Może on nie dopuszczać do śmierci samców na wczesnym etapie życia embrionalnego albo zwiększać liczbę genów odpowiedzialnych za determinację płci, przez co Wolbachia mają problem ze stwierdzeniem, czy mają do czynienia z samcem, czy z samicą. Wg naukowców z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego, w kategoriach ewolucyjnych zmiana dokonała się właściwie w mgnieniu oka (Science). Zespół Sylvaina Charlata i Gregory'ego Hursta przeprowadzał pierwsze badania w 2001 roku. Anglicy wybrali się ponownie na Samoa w zeszłym roku, kiedy pojawiły się doniesienia o zwiększeniu populacji samców na Upolu. Odkryli wtedy, że liczba samców wyrównała się lub zbliżyła do liczebności samic. Entomolodzy nie wiedzą, czy gen odporności na działanie pasożytniczych bakterii pojawił się w wyniku mutacji, czy w wyniku krzyżowania się z motylami z Azji Południowowschodniej, które już wcześniej wykształciły taką cechę. Tak czy inaczej: to przykład błyskawicznego doboru naturalnego lepiej przystosowanych osobników.