Po raz pierwszy zaobserwowano wędrujące owady podczas ich przelotu

Wiele latających owadów migruje sezonowo, pokonując przy tym czasem ogromne odległości.

Jerzyki i wilgi już odleciały. A pleszki podmiejskie wkrótce pójdą w ich śladzie. Wiemy, że wiele gatunków ptaków zimą kieruje się na południe. Mniej znany był jednak fakt, że jednocześnie migrują też biliony owadów.

Także motyle, ważki czy muchówki bzygowate szukają cieplejszych zimowych kwater. Krok po kroku nauka rysuje coraz bardziej precyzyjny obraz tego zjawiska. Wczoraj badanie opublikowane w czasopiśmie naukowym «Science» wykazało, że zawisaki trupiej główki z regionu Jeziora Bodeńskiego przekraczają Alpy w ciągu jednej nocy.badania w czasopiśmie naukowym «Science», że zawisaki trupiej główki z regionu Jeziora Bodeńskiego przekraczają Alpy w ciągu jednej nocy.

Owady są tym samym najmniejszymi latającymi zwierzętami migrującymi na Ziemi, a mimo to nawet w niekorzystnych warunkach wietrznych są w stanie utrzymać całkowicie prostą trasę lotu – wykazało to nowe badanie Instytutu Behawioralnej Biologii im. Maxa Plancka (MPI-AB) oraz Uniwersytetu w Konstancji.

Za pomocą samolotu naukowcy śledzili ciemne motyle wyposażone w nadajniki radiowe na odcinkach do 80 kilometrów – to najdłuższa dotychczas trasa, na której udało się w pełni śledzić owada w naturalnym środowisku. Dzięki precyzyjnemu śledzeniu ciemnych motyli podczas ich migracji, pionierskie badanie opublikowane teraz w czasopiśmie Science odkryło pradawną tajemnicę tego, jak owady zachowują się podczas swoich dalekodystansowych wędrówek. Badanie dowodzi, że zawisaki trupiej główki stosują wyrafinowane strategie lotu, aby przystosować się do panujących warunków wietrznych i tym samym precyzyjnie utrzymać kierunek lotu na dużych odległościach. Wyniki wskazują również na to, że owady są w stanie bardzo precyzyjnie nawigować podczas swoich długich podróży, kierując się wewnętrznym kompasem.

Owady należą do najliczniejszych zwierząt migrujących na Ziemi – co roku wędrują biliony osobników, niekiedy na ogromne odległości. Należą do nich dobrze znane gatunki, takie jak zmierzchnica trupia główka, ale także gatunki o dużym znaczeniu społecznym i ekologicznym, takie jak szarańcza, komary i pszczoły. Jednak choć liczba migrujących owadów znacznie przewyższa liczbę bardziej znanych zwierząt migrujących – takich jak ptaki wędrowne czy nietoperze – ich zachowania migracyjne są znacznie słabiej zbadane.

Problem ma w dużej mierze charakter metodologiczny. «Badanie migrujących owadów to duże wyzwanie«, wyjaśnia dr Myles Menz, główny autor obecnego badania, który prowadził badania w MPI-AB, a obecnie pracuje jako wykładowca na James Cook University w Australii. «Zazwyczaj jest ich zbyt wiele, aby je oznakować i odnaleźć, oraz są zbyt małe, aby nosić urządzenia lokalizacyjne.“

Nasza obecna wiedza na temat migracji owadów pochodzi w dużej mierze z badań, w których owady lub ich lokalizację rejestrowano jedynie jako pojedyncze migawki, np. za pomocą radaru lub poprzez bezpośrednią obserwację, dlatego nadal istnieją duże luki w wiedzy. «Zrozumienie, co poszczególne owady robią podczas migracji i jak reagują przy tym na pogodę, jest jednym z wielkich wyzwań badań nad zachowaniami migracyjnymi zwierząt«, mówi Menz.

W obecnym badaniu naukowcy śledzili owady wyposażone w nadajniki radiowe za pomocą lekkiego samolotu „krok w krok» prowadziliśmy, jest pierwszym, w którym udało się w sposób ciągły obserwować przez dłuższy czas migrację dziko żyjących, aktywnych nocą owadów latających. Zebrane w ten sposób dane o ruchu stanowią zatem rekord pod względem najdłuższego dystansu, na jakim udało się nieprzerwanie śledzić trasy lotu owadów w terenie. Zespół badaczy z MPI-AB oraz Uniwersytetu w Konstancji, a także Uniwersytetu w Exeter (Wielka Brytania), skupił się na zmierzchnicy trupiej główce – dużym, aktywnym nocą motylu, który podczas swoich migracji pokonuje co roku nawet do 4000 kilometrów między Europą a Afryką. Jak to często bywa u owadów, trasa ta pokonywana jest jednak nie przez pojedyncze osobniki, lecz na przestrzeni wielu pokoleń. Oznacza to, że żaden pojedynczy osobnik nie zna całej trasy.

Do swoich badań zespół badawczy z MPI-AB w Konstancji wyhodował w laboratorium gąsienice zmierzchnicy trupiej główki aż do stadium dorosłego, aby mieć pewność, że osobniki są naiwne – czyli pozbawione wcześniejszej wiedzy. W stadium dorosłym zwierzęta wyposażono następnie w zminiaturyzowane nadajniki radiowe ważące zaledwie 0,2 grama – czyli mniej niż 15 procent masy ciała dorosłej zmierzchnicy trupiej główki. «Pokarm, który motyl zjada każdej nocy, prawdopodobnie waży więcej niż to. Nadajniki są więc dla owadów bardzo lekkie» – mówi Menz.

Po umieszczeniu nadajników badacze wypuszczali motyle na wolność i czekali na ich odlot. Za każdym razem skupiali się na obserwacji pojedynczego zwierzęcia. W sumie zespół śledził w ten sposób 14 ciem, przez maksymalnie cztery godziny i na dystansach do 80 kilometrów – co dla tych zwierząt stanowi pojedynczy nocny lot migracyjny. Wykorzystywali w tym celu anteny zamocowane na samolocie Cessna, dzięki którym co pięć do piętnastu minut mogli z powietrza określać dokładną pozycję zwierząt. W ten sposób śledzono owady lecące w kierunku południowo-południowo-zachodnim, od Konstancji aż do – a częściowo nawet ponad – Alp, co odpowiada trasie zmierzchnic trupich główek w kierunku Morza Śródziemnego i północno-zachodniej Afryki.

Ze względu na czysto praktyczne ograniczenia wynikające z lotu samolotem, badacze śledzili ćmy nocne za każdym razem tak długo, aż owady zrobiły przystanek na swojej trasie. «Kiedy znajdujemy się w samolocie, prawie niemożliwe jest czekanie, aż insekty ruszą dalej. Trzeba by już w tym momencie – który może przypadać gdzieś w środku nocy – znajdować się w powietrzu», wyjaśnia problem prof. dr Martin Wikelski. Wikelski jest ekologiem w MPI-AB oraz na Uniwersytecie w Konstancji i podczas pomiarów sam pilotował samolot.

Wyniki aktualnego badania wykazały, że ćmy nocne podczas lotu na dużych odległościach zachowywały całkowicie prostą trajektorię. Nie wynikało to jednak z tego, że czekały, aż wiatr będzie dla nich korzystny i wiał w plecy. Wykorzystywały natomiast szereg strategii lotu, by przeciwdziałać panującym wiatrom i utrzymać kurs przez całą noc: gdy wiatr faktycznie był korzystny, latały wysoko i wolno, pozwalając się nieść powietrzu. Przy silnym wietrze czołowym lub bocznym natomiast latały niżej i zwiększały prędkość, aby zachować kontrolę nad kursem.

Menz mówi na ten temat: „Przez wiele lat zakładano, że insekty podczas dalekich migracji głównie unoszą się z wiatrem. Udało nam się jednak wykazać, że insekty mogą być prawdziwymi ekspertami w navigacji, porównywalnymi na przykład z ptakami, i że są znacznie mniej podatne na niekorzystne warunki wietrzne, niż sądziliśmy.“ Na temat metodyki badania kontynuuje: „Dowodząc, że technicznie możliwe jest ciągłe śledzenie poszczególnych insektów podczas ich migracji i szczegółowe obserwowanie ich zachowań w locie, spodziewamy się zainspirować kolejne podobne badania, które odpowiedzą na wiele innych otwartych pytań w tej dziedzinie.«

Dla autorów badania kolejnym krokiem będzie zbadanie, jak ćmy trupiogłówki wyznaczają kierunek do swoich celów, aby lecieć do nich po linii prostej. „Opierając się na wcześniejszych pracach laboratoryjnych, istnieje pewna szansa, że insekty wykorzystują wewnętrzne kompasy, zarówno wizualne, jak i magnetyczne, aby wytyczać swoje globalne trasy lotu“, mówi Menz.