Ciemniejsi lecą dalej

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Danaidy wędrowne (Danaus plexippus) z czerwieńszymi skrzydłami latają dalej niż jasnopomarańczowe motyle.

Do tej pory autorzy wielu badań porównywali kolory skrzydeł różnych gatunków, mało kto decydował się jednak na analizowanie osobników reprezentujących ten sam gatunek. Mam nadzieję, że artykuł [który ukazał się na łamach pisma PLoS ONE] utoruje drogę nowemu kierunkowi studiów - podkreśla dr Andrew Davis z University of Georgia.

Amerykanin zwrócił uwagę na fakt, że nawet między monarchami żywiącymi się tym samym typem roślin istnieją drobne różnice w wysyceniu pomarańczowego zabarwienia skrzydeł. Parę lat temu entomolog łapał migrujące motyle i zauważył, że były one sporo ciemniejsze. Wtedy właśnie zaczął porównywać kolory D. plexippus w czasie letniego sezonu godowego i jesiennego przelotu do Meksyku i Kalifornii. Monarchy schwytane jesienią były statystycznie ciemniejsze od tych złapanych latem. Mając to na uwadze, Davis postanowił sprawdzić eksperymentalnie, czy kolor skrzydeł ma związek z migracją (czy wpływa na właściwości lotne skrzydeł).

Jego zespół posłużył się specjalnym aparatem, rodzajem lotni dla motyli (ang. flight mill), który umożliwiał ocenę prędkości lotu, czasu jego trwania oraz pokonanej odległości. Przeprowadzono 3 różne eksperymenty, które w sumie objęły 121 osobników. Analiza zdjęć przed testami z latania, a tuż po pojawieniu się imago pozwoliła określić rozmiary ciała oraz 4 parametry skrzydeł: powierzchnię, stosunek szerokości do długości, melanizm (czarną pigmentację) oraz wysycenie pomarańczowego.

Lotnia dla motyli była zbudowana z pręta węglowego o długości 120 cm i średnicy 3 mm. Przechodził on przez sworzeń ze stali nierdzewnej (w ten sposób ograniczano tarcie). Do jednego z końców "wędki" przymocowywano motyla, a na drugim znajdowała się przeciwwaga ze znacznikiem w postaci flagi. Zasłaniała ona promień podczerwieni na fotobramce, dzięki czemu dało się obliczyć czas wykonywania jednego obrotu. Tuż po wypuszczeniu ponad 90% motyli rozpoczynało lot. Resztę wykluczono ze studium. Za zakończenie lotu uznawano pozostawanie w bezruchu przez ponad 10 s.

Okazało się, że motyle z ciemnymi pomarańczowymi skrzydłami, których odcień był prawie czerwony, pokonywały dłuższe dystanse niż motyle z jaśniejszymi skrzydłami (podczas analiz naukowcy kontrolowali inne cechy morfometryczne oraz płeć).
Odkładnie barwnika w łuskach skrzydeł podczas przepoczwarczenia można zatem powiązać z cechami wpływającymi na lot, np. rozmiarami mięśni tułowia czy metabolizmem. Czerwonawy lub żółtawy odcień skrzydeł oznacza odmienny rozkład pigmentów - pteryn lub ommochromów - w łuskach. Badania mikroskopowe zademonstrowały bowiem, że u ciemnych motyli skrzydła są jednolicie ciemne, podczas gdy u jasnych w grę wchodzą 2 warianty: jednolicie słabe ubarwienie lub mozaika łusek ciemnych i jasnych.

Naukowcy podkreślają, że gąsienice wszystkich wykorzystanych w studium motyli karmiono wyhodowanymi w szklarni liśćmi tojeści krwistej (Asclepias incarnata). Wszystkie dorosłe osobniki testowano w identycznych warunkach oświetleniowych i temperaturowych, ograniczając prądy powietrzne do minimum.

Amerykanie dodają, że nie da się wykluczyć, że termoregulacyjne korzyści związane z melanizmem ujawniają się w temperaturach oscylujących wokół progu lotnego motyli. Gdyby mięśnie lotne rozgrzewały się u ciemniejszych osobników szybciej, pozwalałoby im to na szybowanie w chłodniejszych warunkach. Opisywane badania prowadzono jednak w stosunkowo ciepłym otoczeniu i przy fluorescencyjnym oświetleniu, co mogło wyeliminować wspomaganie ze strony pochłaniających ciepło ciemnych skrzydeł.