В петната на пеперудата монарх може да се крие нейната суперсила

Всяка година милиони пеперуди монарх (Danaus plexippus) прелитат над 4800 км от Южна Канада до местата си за зимуване в планинските гори извън Мексико Сити.

„Всички знаят за миграцията на монарсите“, казва Анди Дейвис, зоолог в Университета на Джорджия. „Но едно от нещата, които все още не разбираме много добре, е как са способни да извършат такъв огромен полет, като са толкова малки животни с ограничена енергия.“

Удивително, но част от магията на монарха може да се дължи на размера на малките петънца на крилете му, според ново проучване, публикувано в PLOS One.

Чрез проучване на снимки на шарки на крилата на близо 400 монарси, събрани на различни места от миграционния им път, Дейвис и неговите колеги откриват интересен модел – пеперудите, които пътуват чак до Мексико, обикновено имат бели петна по крилата, които са с 3% по-големи от тези на монарсите, открити на места като Джорджия или Минесота. В същото време мексиканските пеперуди имат 3% по-малко черно оцветяване на крилата си от монарсите, събрани по време на по-ранните фази на миграцията на няколко поколения.

Мигриращите монарси се извисяват на височина до 365 м. Когато слънчевата светлина достига крилата им, тя ги нагрява, но неравномерно. Черните зони стават по-горещи, докато белите остават по-студени. Учените смятат, че когато тези сили се редуват (белите петна на монарха са поставени срещу черните ивици по ръбовете на крилата), изглежда се създават микровихри от въздух, които намаляват съпротивлението, което прави полета по-ефективен.

Подобни характеристики за намаляване на съпротивлението са открити в кожата на акула и оцветяването на крилата на морски птици. Всичко това може да има сериозен потенциал за бъдещето на човешките технологии.

„Ако искате да разработите дронове, които летят по-дълго време, използвайки енергията от слънчева светлина, това е най-доброто нещо, което можем да проучим“, казва съавторът на изследването Мостафа Хасаналиан, доцент по машинно инженерство в New Mexico Tech.

Втората част от изследването оценява разликите в размера на белите петна между монарха и шест от неговите най-близки братовчеди от рода Danaus.

Когато съавторът на изследването Кристина Ву, тогава студентка на Дейвис, определя количествено размера на петната на всички тези пеперуди, тя установява, че монарсите имат най-големите бели петна. Следват южните монарси (D. erippus), които са полумигриращи, последвани от другите пет вида - D. cleophile, D. erisimus thetys, D .gilippus Berenice и D. g. Strigose, нито един от които не мигрира.

Наистина изглежда, че размерът на петната – и потенциалната му способност да намалява съпротивлението – може да е свързан със самата миграция.

„Мисля, че есенната миграция е събитие, което осъществява важен подбор всяка година“, казва Дейвис. „Това гарантира, че само най-здравите индивиди достигат финалната линия. Тези без никакви инфекции или заболяване, или с най-големите, най-здрави крила.

„И в този случай с най-добрите модели шарки“, добавя той.

“Ефектът на пеперудата“ е идея, според която всяка малка промяна може да доведе до големи последствия. И докато има много погрешни тълкувания на тази теория, първоначално изложена от професора по метеорология в Масачузетския технологичен институт Едуард Лоренц през 1963 г., изкушаващо е да използваме метафората като начин да разберем как моделите на крилете на един монарх могат да имат някакво значение.

ВИЖТЕ ПЕПЕРУДИТЕ МОНАРХ В МЕКСИКО I Местата за зимуване на пеперудата монарх в Мексико са в опасност. В беда ли са и монарсите?

В края на краищата, ние говорим за петна с размера на гумичка на молив върху насекомо, тежащо приблизително колкото зърно царевица, но прекарващо по 10 часа на ден във въздуха, общо 60 дни, за да стигне до местоназначението си, казва Дейвис.

Така че една незначителна разлика - в този случай размерът на петната - "се усложнява ежедневно. И това може да е разликата между живота и смъртта по време на миграцията."

Следващата стъпка ще бъде да се тества дали такава малка разлика в оцветяването може да има видими ефекти върху съпротивлението, казва за National Geographic Майкъл Никалай, биолог от Гентския университет, Белгия.

Например новото изследване установява само 3% разлика в шарката, докато проучване, проведено от него върху морски птици, разкрива 20-процентно увеличение на ефективността за тъмно оцветените пера на крилата.

Никалай е съгласен, че дори малки разлики могат да бъдат от полза на толкова големи разстояния, но докато не бъдат предоставени реални експериментални измервания, той ще остане „голям оптимист“, но „не и убеден“.

Дейвис се надява, че неговото изследване ще вдъхнови други изследователи да проучат този въпрос.

„Никой в света на пеперудите не гледа на крилете по този начин“, казва Дейвис. Но „хората ще гледат всеки друг вид пеперуда и ще си мислят: „О, Боже мой, какво прави сега този цвят за полета?““

„Мисля, че това ще бъде революционно.“