Naukowcy rozwiązali tajemnicę wędrownych motyli
Zespół matematyków i biologów wyjaśnił, w jaki sposób północnoamerykański motyl monarcha (Danaus plexippus) trafia na miejsce zimowania w Meksyku, pokonując tysiące kilometrów - informuje pismo „Cell Reports”.
Monarcha(Danaus plexippus) występuje na obszarze od Kanady po Argentynę, a także na Hawajach, w Indonezji, Australii i Europie. Populacje z Ameryki Północnej odbywają masową migrację do Meksyku. Jesienią lecące na południe motyle mogą pokonywać odległość nawet 4000 km – to jedyny owad migrujący na tak dużą odległość. Zimując w lasach mieszanych, obsiadają drzewa tak gęsto, że gałęzie łamią się pod ich ciężarem.
Zespół matematyków i biologów pod kierownictwem prof. Eli Shlizermana z University of Washington przeprowadził badania nad neurobiologią motyla, by wyjaśnić zagadkę jego precyzyjnej nawigacji. Owady docierają do środkowego Meksyku po dwóch miesiącach lotu, zużywając niewiele energii.
Dzięki współpracy z biologiem Stevenem Rupertem z University of Massachusetts udało się bezpośrednio zarejestrować sygnały z neuronów w czułkach i oczach motyli. Okazało się, że orientują się w przestrzeni dzięki Słońcu – jego położeniu nad horyzontem w różnych porach dnia.
Znając dane dostarczane do wewnętrznego „słonecznego kompasu”, prof. Shlizerman stworzył system, który go symuluje. System składa się z dwóch mechanizmów kontrolnych –opartego na “zegarowych” neuronach w czułkach motyla oraz na tak zwanych „neuronach azymutalnych” w jego oczach, które monitorują pozycję Słońca. Porównując dane z obu źródeł odpowiedni obwód wyznacza poprawkę konieczną do utrzymania wyznaczonego kursu.
Profesor Shlizerman zamierza wykorzystać podobny mechanizm w konstruowaniu robotów, które mogłyby nawigować według położenia Słońca i być zasilane przez jego światło. Chodzi między innymi o motyla - robota, który podążałby za monarchami, śledząc przebieg migracji.
Badania mogłyby pomóc w zachowaniu wyjątkowego gatunku, którego populacja maleje. W latach 90. XX wieku Danaus plexippus zimował na obszarze ponad 20 hektarów, teraz - na mniej niż 2 hektarach. Eksperci przypisują to zjawisko nowym technikom uprawy roślin, a zwłaszcza rozpowszechnieniu herbicydów niszczących trojeść–roślinę, którą żywią się gąsienice monarchy. Ponadto nielegalnie wycinane są meksykańskie lasy. (PAP)
pmw/ krf
