Naukowcy znaleźli pierwsze dowody na to, że pewien gatunek motyla może przelecieć przez Ocean Atlantycki, pokonując ponad 4200 kilometrów. To rusałka osetnik, gatunek, który występuje również w Polsce. Badacze ustalili, że przy sprzyjających wiatrach, motyle te mogą pokonać dystans z Afryki do Gujany Francuskiej, bez międzylądowania.
Rusałka osetnik (Vanessa cardui) to niepozorny motyl o pomarańczowawym ubarwieniu skrzydeł z białymi i czarnymi wstawkami. Gatunek ten występuje na każdym kontynencie z wyjątkiem Antarktydy i Ameryki Południowej. Rusałka osetnik jest motylem migrującym. Na wiosnę dorosłe osobniki przylatują z Afryki Północnej do Europy Środkowej i Północnej, docierając nawet do Islandii. Na jesień, gdy robi się już chłodniej, wracają na południe.
Motylom tym nie są obce długie podróże, ale niedawno naukowcy wykazali, że są one w stanie pokonać trasę z Afryki Zachodniej do Gujany Francuskiej w Ameryce Południowej. To ponad 4200 kilometrów i to przez Atlantyk, bez żadnych przystanków.
Opis oraz rezultaty badań międzynarodowego zespołu ukazały się na łamach pisma „Nature Communications” (DOI: 10.1038/s41467-024-49079-2). Pracami kierował Gerard Talavera z Wyższej Rady Badań Naukowych w Hiszpanii. W badaniach uczestniczył także Tomasz Suchan z krakowskiego Instytutu Botaniki im W. Szafera Polskiej Akademii Nauk. W zespole znaleźli się również uczeni z Instytutu Botanicznego w Barcelonie, hiszpańskiej Wyższej Rady Badań Naukowych (Consejo Superior de Investigaciones Científicas – CSIC), Instytutu Biologii Ewolucyjnej (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra), Uniwersytetu w Ottawie oraz Uniwersytetu Harvarda.
Transatlantycki lot motyli
Cała historia zaczęła się w 2013 roku, gdy Gerard Talavera dokonał zaskakującego odkrycia. Na plażach Atlantyku w Gujanie Francuskiej znalazł przedstawicieli rusałki osetnik – gatunku, który zazwyczaj nie występuje w Ameryce Południowej. To skłoniło go do zbadania pochodzenia tych motyli. Uczony zebrał multidyscyplinarny zespół i rozpoczął badania.
Najpierw zespół ustalił, jak wiał wiatr w okresach poprzedzających przybycie motyli. Badacze odkryli wyjątkowo sprzyjające warunki wietrzne, które mogłyby umożliwić transatlantycką przeprawę z Afryki. Następnie naukowcy zsekwencjonowali genomy znalezionych na plaży osobników. Po ich analizie i porównaniu z populacjami żyjącymi na całym świecie odkryli, że motyle mają bliższe pokrewieństwo genetyczne z populacjami afrykańskimi i europejskimi. Rezultaty analiz wskazały, że osobniki znalezione na plaży nie przybyły z Ameryki Północnej, wzmacniając tym samym hipotezę podróży przez Atlantyk.
W kolejnym kroku grupa badaczy zsekwencjonowała DNA ziaren pyłku przenoszonych przez te motyle. Zidentyfikowali dwa gatunki roślin, które rosną tylko w tropikalnej Afryce, co wskazuje, że motyle żywiły się nektarem z afrykańskich kwiatów przed wyruszeniem w transatlantycką podróż. Dodatkowe analizy izotopów wodoru i strontu w skrzydłach motyli, które są jak odcisk palca i wskazują sygnatury charakterystyczne dla obszaru, w którym motyl żerował, gdy był jeszcze pod postacią gąsienicy pokazały, że osobniki z plaży w Gujanie Francuskiej pochodziły z Europy Zachodniej, prawdopodobnie z Francji, Irlandii, Wielkiej Brytanii lub Portugalii.
– To pierwszy raz, kiedy połączenie technik molekularnych, w tym geolokalizacji izotopów i analizy ziaren pyłków zostało przetestowane na owadach migrujących. Wyniki są bardzo obiecujące i można je przenieść na wiele innych gatunków owadów migrujących. Technika ta powinna fundamentalnie zmienić nasze rozumienie migracji owadów – powiedział Clément Bataille z Uniwersytetu w Ottawie. – Motyle dotarły do Ameryki Południowej z Afryki Zachodniej, pokonując co najmniej 4200 km nad Atlantykiem. Jednak ich podróż mogła być jeszcze dłuższa, rozpoczynając się w Europie i przechodząc przez trzy kontynenty, co oznacza migrację na odległość 7000 km lub więcej. To niezwykłe osiągnięcie dla tak małego owada – dodał.
– Motyle zazwyczaj postrzegamy jako symbol kruchości i piękna, ale nauka pokazuje nam, że potrafią dokonywać niesamowitych wyczynów. Nadal wiele pozostaje do odkrycia na temat ich możliwości – podkreślił Roger Vila z Instytutu Biologii Ewolucyjnej (CSIC-Uniwersytet Pompeu Fabra).
Sprzyjające wiatry
Zdumiewające wyniki analiz jasno wskazywały, że motyle przeleciały przez Atlantyk. Ale jak to w ogóle możliwe? Uczeni dokładniej przyglądnęli się kwestii wiatrów, by ocenić wykonalność takiego lotu. Analizując wydatek energetyczny oszacowali, że lot nad oceanem, trwający od pięciu do ośmiu dni bez międzylądowań, byłby możliwy ze względu na korzystne warunki wietrzne.
– Motyle mogłyby ukończyć ten lot tylko przy użyciu strategii naprzemiennego aktywnego lotu, który jest kosztowny energetycznie, w połączeniu z szybowaniem z wiatrem. Szacujemy, że bez wiatru motyle mogłyby przelecieć maksymalnie 780 km, zanim utraciłyby energię – mówi Eric Toro-Delgado, jeden ze współautorów publikacji.
Kluczowe w podróży motyli są saharyjskie wiatry. Występują cały rok i znane są z transportowania dużych ilości pyłów z Afryki do Ameryki czy Europy. Okazuje się, że mogą transportować także żywe organizmy. Odkrycia sugerują, że mogą istnieć naturalne korytarze powietrzne łączące kontynenty, potencjalnie ułatwiające rozprzestrzenianie się gatunków na znacznie większą skalę, niż wcześniej sądzono.
– Mamy tendencję do niedoceniania zdolności owadów do rozprzestrzeniania się. Co więcej, jest całkiem możliwe, że nie doceniamy również częstotliwości tego typu zdarzeń i ich wpływu na ekosystemy – przyznała Megan Reich z Uniwersytetu w Ottawie.
Naukowcy podkreślają, że ze względu na globalne ocieplenie i zmieniające się wzorce klimatyczne możemy być świadkami bardziej znaczących zmian i potencjalnego wzrostu liczby zdarzeń związanych z rozprzestrzenianiem się gatunków na duże odległości. Może to znacząco wpłynąć na bioróżnorodność i ekosystemy na całym świecie.
– Niezbędne jest wprowadzenie procedur monitorowania rozprzestrzeniających się owadów, które mogą pomóc w przewidywaniu i łagodzeniu potencjalnych zagrożeń dla bioróżnorodności wynikających ze zmian klimatycznych – wskazał Talavera.
Źródło: University of Ottawa, fot. Adrian Häusler, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons
