În ultimii 30 de ani, populația estică a fluturelui monarh a suferit o pierdere de aproximativ 80%, iar modelele matematice spun că populația ar putea fi aproape dispărută în următoarele două decenii.

spre

Regretatul Isaac Asimov a spus că cea mai interesantă frază din știință nu este „eureka!”, Ci „asta e amuzant”.

David De La Mater a trăit unul dintre acele momente palpitante ale lui Asimov, când a analizat datele generate de investigația sa ecologică asupra variațiilor regionale ale laptelui comun și a relației lor cu fluturele monarh.

De La Mater a susținut o prezentare a cercetărilor sale la simpozion la începutul acestei luni.

Discuția lui De La Mater, „Variația la scară largă a trăsăturilor comune de lapte și efectul sursei de hrană asupra larvelor fluturelui monarh”, a inclus o discuție despre descoperirile pe care le-a numit „criptice”.

Fluturii monarhi sunt, împreună cu albinele, printre cele mai carismatice insecte din America de Nord. De La Mater și-a concentrat cercetările asupra populației orientale a fluturilor și, mai ales, asupra Asclepias syriaca - laptele comun.

De La Mater, student la masteratul Departamentului de Biologie al lui William & Mary, a explicat că binecunoscuta conexiune alge-monarh servește ca un excelent studiu de caz al interacțiunilor ecologice plante-erbivore.

Monarhii adulți migrează din zonele de iarnă din Mexic și depun ouă pe frunzele de iarbă. Ouăle eclozează, iar larvele colorate cu dungi se regăsesc pe aceeași plantă. Completate și maturizate, larvele se învârt în crisalidă și atârnă acolo până când clocesc ca adulți familiari cu aripi portocalii.

Larvele monarh primesc protecție, precum și nutriție, împotriva algerii. De La Mater a explicat că larvele ingeră compuși toxici numiți cardenolide din alge, făcându-i neplăcuți pentru prădători.

Totuși, în ultimii ani s-a înregistrat un mare prăbușire în populația de monarhi. Studiile arată că în ultimii 30 de ani, populația estică a speciei a suferit o pierdere de aproximativ 80%, iar modelele matematice spun că există șanse mari ca populația să fie aproape dispărută în 20 de ani.

Pierderea populației poate fi pusă pe seama unui grup de cauze și De La Mater spune că este probabil ca cel mai mare vinovat să fie distrugerea legată de exploatarea forestieră a insectelor în pădurea iernată din Mexic. A existat, de asemenea, o pierdere semnificativă de plante nectare cu care se hrănesc monarhii adulți în timpul migrației.

A existat, de asemenea, o pierdere de lapte, leagănul vegetativ al monarhului și pepinieră. De La Mater s-a întrebat cât de mult ar putea avea efect variația regională a laptelui de lapte asupra dezvoltării monarhilor. El și-a propus să efectueze ceea ce el numește „un recensământ al laptelui comun”, trasând trăsături în întreaga gamă a plantei. Este ceva ce nu a fost făcut până acum în literatura științifică, a adăugat el.

„Au existat oameni care au studiat alge, dar a fost foarte localizat”, a spus el. „A fost în est sau în Midwest. Chiar dacă este vorba de aceeași specie de lapte, au avut de-a face cu ecotipuri diferite ”.

Lucrând cu o echipă de cercetare care a inclus-o pe consilierul său, Harmony Dalgleish, profesor asistent de biologie, De La Mater a început să investigheze alge în acest domeniu. Echipa a prelevat alge în peste 55 de locații, de la Atkinson, Maine la Gadsden, Alabama și de la Arrowwood National Wildlife Reserve din Minnesota până la Washita, Oklahoma.

Înapoi în laborator la William & Mary, a folosit spectroradiometrie pentru a analiza conținutul nutrițional al probelor. O analiză de comparație a arătat că iarba de lapte a devenit din ce în ce mai bună pe măsură ce mergeți spre nord-est, iarba primară fiind găsită în New England.

De La Mater a organizat, de asemenea, un experiment de grădină comună. A adus plante din estul său din S.U.A. tur de lapte la sera universității, crescându-le în condiții identice de sol, lumină, apă și așa mai departe. Analizele inițiale ale plantelor de grădină comună au corespuns studiilor sale de teren.

„Modelele pe care le vedeam în setul meu preliminar de date s-au dovedit a fi semnificative”, a spus el. „Valorile trăsăturilor s-au corelat cu latitudinea, valorile trăsăturilor s-au corelat cu latitudinea, iar aceste variații interregionale ale trăsăturilor plantelor s-au păstrat adevărate.”

Și apoi lucrurile au început să devină curioase.

După un an, diferențele geografice ale plantelor s-au redus: „Efectul a dispărut”, a spus el. „În ceea ce văd pe teren. Aceste lucruri s-au risipit de-a lungul unui an în grădina comună ”.

De La Mater a spus că nu se aștepta ca valorile plantelor să ajungă la echilibru într-un mediu comun sau cel puțin nu atât de rapid. Este o constatare semnificativă prin faptul că arată modul în care o specie de plantă importantă pentru conservare se poate adapta la schimbările climatice.

Momentul „asta e amuzant” a venit după ce De La Mater a început să crească larve de monarh pe laptele său comun de grădină.

„Am măsurat dezvoltarea larvelor în termeni de creștere în greutate, creștere în lungime, eficiența digestiei”, a spus el. "Am stabilit că unele larve au avut o diferență semnificativă în creșterea în greutate."

Larvele mai grele erau cele care consumau lapte care a fost colectat în părțile de nord-est ale studiului - chiar dacă analiza de laborator a lui De La Mater a arătat că conținutul nutrițional al plantelor din grădina comună sa redus după un an.

„În analiza mea asupra plantelor în sine, nu am putut detecta nicio variație semnificativă cu longitudinea sau latitudinea sau între regiuni”, a explicat el. „Cu toate acestea, aceste diferențe se manifestă la următorul nivel trofic - în dezvoltarea larvelor.

"Deci larvele se confruntă cu ceva pe care nu putem să-l detectăm".

Descoperirile sale ar putea sta la baza unui alt set de experimente pentru a elimina explicația biologică ascunsă a efectului criptic.

„Din păcate, am doar doi ani aici”, a spus el. "Am făcut destul de mult în doi ani și, sperăm, cineva se poate baza pe munca mea în viitor."

De La Mater va primi premiul interdisciplinar William & Mary pentru excelență în cercetare la al 17-lea simpozion anual de cercetare absolventă. Premiul vine cu un onorariu în numerar de 2.000 USD.

Este a doua onoare prestigioasă a lui De La Mater, întrucât a primit o bursă de cercetare absolventă de la National Science Foundation.

Această pagină este disponibilă pentru abonați. Faceți clic aici pentru a vă conecta sau pentru a obține acces.

Se pare că deschizi această pagină din aplicația Facebook. Acest articol trebuie să fie deschis în browser.

iOS: Atingeți cele trei puncte din dreapta sus, apoi atingeți „Deschideți în Safari”.

Android: Atingeți pictograma Setări (arată ca trei linii orizontale), apoi atingeți Setări aplicație, apoi comutați setarea „Deschideți linkurile extern” la Activat (ar trebui să se transforme din gri în albastru).