Используя новые межпредметные подходы, учёные обнаружили, что бабочки-репейницы преодолевают Атлантический океан на расстоянии более четырёх тысяч двухсот километров, добираясь до берегов Южной Америки.
Репейницы (Vanessa carduiМорфо — одни из самых известных бабочек-путешественниц. Обитая практически по всему миру, в том числе в России, их обычно не встречают в Южной Америке. Тем не менее именно там, на атлантическом побережье Французской Гвианы, стайку этих бабочек заметил Жерар Талавера. Gerard Talaveraисследователь из Ботанического института Барселоны при Испанском национальном научно-исследовательском центре.
Необычное появление бабочек-репейниц за пределами обычного распространения заинтересовало учёного. В союзе с коллегами из Испании, Польши, Канады и США он намерен выяснить происхождение этих насекомых в Южной Америке. опубликовал журнал Nature Communications.
Авторы исследования считают, что репейницы могли попасть во Французскую Гвиану из Северной Америки, Африки или Европы. Ученые, изучив направление ветров в момент обнаружения бабочек на пляже, обнаружили постоянные воздушные потоки из Западной Африки, которые могли способствовать перелёту репейниц через Атлантику.
В ходе следующего этапа специалисты провели генетическое исследование нескольких пойманных в Французской Гвиане бабочек. Для последующих анализов бабочек хранили в конвертах из лакированной бумаги. Сравнение их геномов с геномами бабочек других популяций выявило, что генетически эти особи ближе к африканским и европейским репейницам.
Специалисты исключили североамериканское происхождение, подтвердив версию о перелете через океан.
В пользу этой версии говорили репейницы, пойманные в Южной Америке: перед попаданием к учёным они сидели с раскрытыми крыльями на песке в нескольких метрах от линии воды и выглядели изношенными.
Анализ ДНК пыльцы на телах бабочек показал наличие зерен двух видов растений, произрастающих только в Тропической Африке. Это подтверждало, что перед пересечением Атлантического океана репейницы собирали нектар с цветков именно в этом регионе.
В завершение исследования ученые исследовали стабильные изотопы водорода и стронция. крыльевРепейницы хранят в крыльях изотопные особенности, присущие месту их развития в детстве.
У всех рассмотренных особей схожие сигнатуры, что указывает на общее происхождение. Анализ позволяет предположить, что вероятной родиной насекомых являются страны Западной Европы (Франция, Ирландия, Великобритания, Португалия) или Западная Африка.
Репейницы пересекли Атлантику на расстояние не менее 4200 километров, попав из Западной Африки в Южную Америку. Путешествие могло быть еще длиннее: если репейницы отправились из Европы, им пришлось преодолеть три континента. Миграция может достигать 7000 километров и более. Это невероятное достижение для такого маленького насекомого. заявилПрофессор Университета Оттавы (Канада) и соавтор исследования Клеман Батай Clément Bataille).
Для оценки возможности перелета бабочек через океан ученые рассчитали затраты энергии и длительность путешествия. По результатам расчетов беспосадочный полет занял бы от пяти до восьми дней. Для репейницы такой перелет возможен только при наличии попутного ветра. Без него бабочки могли бы пролететь максимум 780 километров, израсходовав все запасы жиров, то есть энергии, согласно авторам исследования.
Открытия исследователей свидетельствуют о наличии природных воздушных путей между материками, которые могут способствовать расселению видов более широко, чем считалось ранее. Для изучения миграции насекомых впервые использовали комбинацию молекулярных методов, включая изотопную геолокацию и метабаркодирование пыльцы.
Результаты исследования внушают оптимизм и могут быть использованы для многих других мигрирующих видов. Авторы считают, что подобный комплексный подход позволит радикально переосмыслить представления о… миграции насекомых.