الگوی پروانه صعودی

می توان چند گونه پروانه ای را پیدا کرد که در پارک ها و باغ های شهری قرار می گیرند ، در مورد مناطق علفهای هرز بیابانی یا پرواز در سایر زیستگاه های "غیر طبیعی" تحقیق می کنند ، اما با وجود چنین زندگی ظاهراً کیهانی پروانه ها در مورد جایی که تخم های خود را می گذارند بسیار انتخابی هستند.

پروانه ها از نظر حداقل / حداکثر تحمل دما نیازهای دقیق دارند. زیستگاه هایی که آنها اشغال می کنند با توجه به رشد مواد غذایی لارو آنها و در دسترس بودن منابع غذایی بزرگسالان و سایت های خروس مشخص می شوند. آنها قادر به زنده ماندن و پرورش نیستند ، مگر اینکه این شرایط حیاتی دیگر دقیقاً برآورده شوند. زیستگاه های مناسب اغلب به شدت بومی سازی می شوند ، بنابراین در نتیجه بسیاری از گونه ها توزیع بسیار لکه دار دارند.

بیشتر گونه ها هرگز بیش از یک کیلومتر از مناطق پرورش یافته خود دور نمی شوند - از زندگی کوتاه آنها هدر می رود که در زیستگاه های بی ثمر که در آنجا گیاهان مناسبی وجود ندارد که بر روی آنها تخم مرغ خود قرار دهند ، از زندگی کوتاه آنها دور شود. با این وجود ، همه گونه ها چه انسان و چه پروانه ای به میزان بیشتری یا کمتر از نظر ژنتیکی برای "ترک خانه" برنامه ریزی شده اند و برای کشف مناطق جدید پراکنده می شوند.

مهاجرت یا پراکندگی؟

درک تفاوت بین پراکندگی و مهاجرت بسیار مهم است. اصطلاح پراکندگی برای توصیف حرکت تصادفی و بی هدف به دور از محلی که یک پروانه ظهور می کند استفاده می شود. پراکندگی پروانه ها با تغییرات جزئی در جهت باد یا موانع موجود در مسیر خود به راحتی از مسیر خود منحرف می شوند. آنها به عنوان مثال به جای پرواز از طریق آن یا بالای آن ، در اطراف لبه بلوک جنگل پرواز می کنند. هنگامی که آنها با زیستگاه های خصمانه ای مانند زمین های زراعی ، دریاچه ها ، رودخانه ها ، جاده ها یا ساختمانهایی که به سمت چپ یا راست هدایت می کنند روبرو می شوند تا سعی کنند مسیری را در اطراف خود پیدا کنند.

اصطلاح مهاجرت به طور خاص به حرکات جهت دار مسافت متوسط یا طولانی اشاره دارد. پروانه های مهاجرت یک پرواز هدفمند قوی دارند و تحت تأثیر موانع یا مناظر خصمانه قرار نمی گیرند. اگر به عنوان مثالآنها با بنایی روبرو می شوند که به جای اینکه مسیری راحت تر در اطراف آن طی کنند ، بر فراز آن پرواز می کنند. مسیر پرواز آنها تحت تأثیر باد قرار نمی گیرد:- C. B. Williams 470 مهاجرت Vanessa Cardui را در نقاط مختلف جهان مورد تجزیه و تحلیل قرار داد و هیچ ارتباطی بین جهت پرواز و جهت باد پیدا نکرد. مطالعات دیگر مربوط به مهاجرت Catopsilia Florella و Eurema Hecabe در آفریقا ، پیریس برسیسا در انگلیس و Ascia Monuste در آمریکای شمالی به همین نتیجه رسیده اند.

مهاجرت ها معمولاً شامل حرکات انبوه است - پرواز ونسا کاردوی در کالیفرنیا در سال 1924 حدود 3000 میلیون پروانه حاوی بود. تخمین زده می شود که در سال 1921 ازدحام مهاجرت Libytheana Carinenta در تگزاس با نرخ بیش از یک میلیون پروانه در دقیقه در یک جبهه عرض 250 مایل در حال عبور بود. مهاجرت ها اغلب به طور خودجوش در یک منطقه وسیع شروع می شوند ، اما یک بار در هوا حشرات به سمت یک مقصد مشترک حرکت می کنند. به طور کلی پذیرفته شده است که مهاجرت یک فرآیند 2 طرفه به عنوان مثال است. پروانه هایی که در پاییز به جنوب مهاجرت می کنند ، دوباره در بهار به شمال باز می گردند. در بعضی موارد ، یک پروانه فردی در هر دو پا سفر شرکت می کند ، اما در بسیاری از گونه ها یک نسل "والدین" به یک جهت پرواز می کنند و این فرزندان است که سفر بازگشت را انجام می دهند.

نمودار فوق تفاوت بین الگوهای پراکندگی و پرواز مهاجرت را نشان می دهد. بلوک های سبز نشانگر زیستگاه های "خصمانه" است ، به عنوان مثالیک پروانه چمنزار پراکنده ، یک جنگل را خصمانه می داند ، بنابراین از پرواز به داخل آن یا بالای آن جلوگیری می کند. از طرف دیگر ، یک گونه مهاجر مانند Danaus Plexippus ، Vanessa Cardui یا Pieris Brassicae الگوی پرواز بسیار جهت دار دارند و برای حفظ جهت قطب نما بر روی یک زیستگاه خصمانه پرواز می کنند.

پراکندگی تصادفی

هیچ چیز در طبیعت ثابت نیست. زیستگاه ها به طور مداوم در حال تغییر هستند. جنگل های جنگلی بیش از حد رشد می کنند و گیاهان علفی را که به آن کاترپیلارهای بسیاری از پروانه ها بستگی دارد ، سایه می زنند. Heathlands Fake Fire ، Grasslands با Scrub ، Deserts گسترش می یابد ، صخره ها فرو می روند.

گونه ها در حاشیه محدوده توزیع طبیعی آنها تمایل به سکونت در سایت هایی دارند که از آب و هوای بد پناه می برند. Fritillaries با مرز مروارید به عنوان مثال چمنزارهای باز را در سرزمین اصلی اروپا اشغال می کنند ، اما در انگلیس چنین زیستگاه هایی برای آنها بسیار سرد است ، بنابراین به جای آنها مستعمره هایی را در پاکسازی های جنگلی سرپناه تشکیل می دهند. متأسفانه این زیستگاه ها زودگذر هستند. آنها به سرعت رشد می کنند و بنفشه هایی که روی آن کاترپیلارهای fritillary به سرعت سایه می زنند. در طی 2-3 سال ، زیستگاه دیگر نمی تواند از گونه ها پشتیبانی کند ، بنابراین پروانه های بالغ به زودی پس از جفت گیری پراکنده می شوند و در جستجوی مناطق مناسب تر برای پرورش ، در امتداد مسیرهای جنگلی تابش می کنند.

بسیاری از عوامل دیگر می توانند پراکندگی را به عنوان مثال ایجاد کنند. پس از یک فصل پرورش به خصوص موفق ، مارش فریلاری فریسریس آئورینیا می تواند به سطح انفجاری برسد. لاروها زیستگاه خود را از بین می برند و هر برگ موجود از مواد غذایی خود را بلعیده اند. در نهایت آنها گرسنگی قریب الوقوع را حس می کنند ، و تحت یک تغییر شیمیایی قرار می گیرند که آنها را به یک مرحله فعالیت بالا تبدیل می کند و باعث می شود آنها در جستجوی مواد غذایی در حومه اطراف بچرخند.

رفت و آمد روزانه

در انگلیس بزرگسالان Clossiana Euphrosyne Nectar تقریباً به طور انحصاری در Bugle - Ajuga Reptans. آنها تخم های خود را روی ساقه های مرده یا چمن خشک می گذارند ، اما کاترپیلارهای آنها از ویولا تغذیه می کنند. خوشبختانه برای پروانه همه این گیاهان را می توان در همان زیستگاه یافت - اخیراً پاکسازی شده از جنگل ، بنابراین اینجاست که پروانه ها کل زندگی خود را می گذرانند.

با این حال بسیاری از گونه های دیگر چندان خوش شانس نیستند - مواد غذایی لارو آنها ممکن است در مکان های کاملاً متفاوت از منابع غذایی بزرگسالان رشد کند ، بنابراین نیاز به رفت و آمد بین سایت های پرورش و تغذیه دارند.

گونه هایی مانند Iris Apatura که در زیستگاه های جنگلی با چگالی کم رخ می دهند ، نمی توانند به راحتی جنس مخالف را پیدا کنند ، بنابراین آنها "تپه تپه" را تکامل داده اند - یک استراتژی که به موجب آن هر دو جنس به بالاترین نقطه در مجاورت پرواز می کنند ، به طور معمول بلوط بلند بلنددرخت روی یک خط الراس ، که در آن مهمانی و محاسبات برگزار می شود. پس از جفت گیری زنان پراکنده می شوند تا تخم های خود را بر روی بوته های آرام که به طور معمول در کنار خندق ها روی زمین پایین رشد می کنند ، پراکنده کنند. نرها همچنین به مناطقی کم ارتفاع که در آنجا با استفاده از رطوبت معدنی شده از مسیرها یا تکه های گل تغذیه می شوند ، پراکنده می شوند. صبح روز بعد آنها به درخت بلوط "استاد" رفتند تا با سایر زنان جفت شوند.

امپراتور بنفش آپاتورا آیریس روزانه بین سایت های تغذیه و مهمانی رفت و آمد می کند � آدریان هوسکینز

پروانه های مونتان

در مناطق معتدل مناطق کوهستانی مانند کوه های آلپ ، پیرنه ، راکی و تین شان ، زمین بالای 1800 متر در بیشتر سال در برف پوشانده شده است. در آند ، هیمالیا و کوهستان از مناطق گینه نو به حداقل 3000 متر در معرض پوشش برف فصلی قرار دارند. با این حال ، در طول تابستان کوتاه مونتان ، چمنزارها و مراتع در انبوهی از گلها ، با حضور انبوهی از پروانه ها فرش می شوند.

Swarms of Blues ، Fritillaries و Skippers جمع می شوند تا رطوبت از تکه های گل را از بین ببرند. در حالی که Coppers ، Ringlets ، Apollos و Heaths Nectar با ابعاد گلهای فراوان. بیشتر این گونه ها حشرات بی تحرک هستند و مستعمرات پرورش بسیار موضعی را تشکیل می دهند. از آنجا که آنها گونه های "در خانه" هستند ، فصل پرواز آنها در اواسط تابستان به 2-3 هفته محدود می شود و آنها باید چندین ماه از زندگی خود را به عنوان تخم مرغ یا کاترپیلارها سپری کنند.

گونه های دیگر مانند زردهای ابر ، سفیده ها و پرستوهای پرستو عشایری هستند و در اواخر تابستان به دشت ها مهاجرت می کنند تا پرورش دهند. در اوایل بهار ، فرزندان آنها در مناطق دشت نوشابه دیگری تولید می کنند ، اما زیستگاه آنجا در تابستان خیلی گرم و خشک می شود ، بنابراین آنها سپس به کوهستان ها باز می گردند که هوای خنک تر و فراوانی از گل ها برای شهد سازی وجود دارد.

شکل دیگری از حرکت ارتفاعی روزانه صورت می گیرد. در مناطق آلپین یک طرف کوه ممکن است تا اواخر صبح در سایه باقی بماند. نور خورشید ابتدا به دامنه های شرق می رسد ، اما ممکن است تا اواخر بعد از ظهر به دامنه های شیب دار به سمت غرب نرسد. در نتیجه پروانه ها در اطراف کوه ها رفت و آمد می کنند تا با خورشید همگام شوند.

پروانه ها نیز از نظر ارتفاعی رفت و آمد می کنند و از قله ها به دره ها و دوباره به عقب حرکت می کنند ، به مناطقی که درجه حرارت مناسب ترین است. بعضی اوقات این سفرها آنها را به گذرگاه های کوهستانی می برد. در طول هزاره ها این مسیرهای مستقر می شوند که توسط آنها گونه ها به صورت فصلی از یک دره به دیگری مهاجرت می کنند.

مهاجرت فصلی

مهاجرت فصلی یک پدیده کاملاً متفاوت از پراکندگی یا پراکندگی تصادفی است. این تمایل به خود به خود رخ می دهد و شامل حرکت انبوه صدها ، هزاران یا حتی میلیون ها پروانه است.

تکامل رفتار مهاجرتی

هنگامی که پروانه ها برای اولین بار تکامل یافتند ، قاره های امروزی متحد شدند تا Pangea Mass Giant Land Giant را تشکیل دهند. در مرکز چنین قاره عظیم ، دما و رطوبت فصلی عظیمی وجود خواهد داشت. در نتیجه ، پروانه ها مجبور بودند راهی پیدا کنند که وقتی مواد غذایی لارو و منابع شهد آنها در تابستان پژمرده می شوند ، یا وقتی که درجه حرارت برای فعالیت طبیعی خیلی زیاد یا خیلی کم بود ، زنده بماند.

یک انتخاب این است که در محل و دیافیز ، یعنی برای استفاده از آن ، در محل و دیافیز قرار بگیرید. در حالت دیافراس تعداد زیادی به دلیل شکار پرندگان حشرات از بین می رود. یک جایگزین بهتر این است که به عنوان مثال به مکان دیگری پرواز کنید. در نزدیکی یک رودخانه ، جایی که مواد غذایی مدت ها پس از خشک شدن سرزمین اطراف همچنان در دسترس خواهند بود. سپس با مهاجرت به بالا یا پایین رودخانه ، گیاهان بیشتر مواد غذایی پیدا می شوند. انتخاب طبیعی تضمین می کند که پروانه هایی که در نتیجه چنین اقدامات مهاجرتی زنده مانده اند ، می توانند از نظر ژنتیکی صفت را منتقل کنند. شاید تصادفی نباشد که بسیاری از گونه های موجود در مناطق استوایی هنوز از رودخانه ها و نهرها به عنوان مسیرهای مهاجرت استفاده می کنند.

در دوره های زمین شناسی بعدی ، رفتار مهاجرتی قطع می شد زیرا فعالیت تکتونیکی باعث شده است که محدوده کوه ها و دریاها ظاهر شود و از این طریق مناطقی که قبلاً متناقض از زمین های پرورش یافته است ، تقسیم می شود. این حرکات زمین شناسی در طی میلیون ها سال اتفاق افتاد که طی آن احتمالاً پروانه ها همچنان در همان مسیرها به مهاجرت ادامه می دادند و از طریق گذرگاه های کم عبور می کردند و از جزیره به جزیره تا عبور از دریاها و اقیانوس ها حرکت می کردند.

بسیاری از گونه ها قادر به غلبه بر موانع طبیعی جدید ، به ویژه اقیانوس های در حال گسترش نبودند. بنابراین جمعیت آنها به طور دائم تقسیم می شوند ، به تدریج ویژگی های جدید را به دست می آورند و در نهایت به گونه های جدید تبدیل می شوند. با این حال ، گونه های دیگر توانستند به طور مرتب از موانع عبور کنند و رفتار مهاجرتی از نظر ژنتیکی در آنها ساخته شد.

به نظر می رسد که مهاجرت های فردی در درجه اول توسط پدیده های اقلیمی ، غالباً در ارتباط با بیش از حد و کاهش منابع غذایی لارو انجام می شود.

C. B. Williams در کتاب خود "مهاجرت حشرات" به نقل از Skertchley ، که در مارس 1869 شاهد شروع مهاجرت ونسا کاردوی در بیابان در پشت سواکین توسط دریای سرخ بود:

"او متوجه شد که کل توده چمن ، که از طریق آن سوار بر شترها می شدند ، در حالت اضطراب خشونت آمیز بود اگرچه باد وجود نداشت. وقتی وی را برکنار کرد ، متوجه شد که علت ظهور از گل داودی های بی شمار بانوی نقاشی شده استپروانه هایی که بالهای خود را خشک کرده و حدود نیم ساعت بعد به سمت شرق به سمت دریا پرواز کردند. "

غالباً اختلافات آب و هوایی در طرفین مخالف یک کوهستان باعث می شود پروانه ها بین آنها مهاجرت کنند و صعود به عبور از پاس های کوهستانی بالا. مشاهدات Beebe شامل حساب های بیش از 250 گونه پروانه ای است که از طریق گذرگاه ارتفاع 1000 متر ارتفاع در ونزوئلا مهاجرت می کنند. گفته می شود 22 این گونه ها در "هزاران" اتفاق افتاده اند. در اواخر ماه مه سال 1946 او و 4 همكار از ساعت و پیشخوان استفاده كردند تا سعی كنند تعداد یونیکا مونیما را كه از طریق پاس مهاجرت می كند ، تخمین بزنند. به قول خود Beebe آنها "کاملاً نتوانستند با تخمین های سریع به اندازه کافی از اعداد استفاده کنند ، اما حداقل 1000 در ثانیه در مقابل یک نسیم ملایم گذشته است."

مسیر یابی

تحقیقات در مورد پادشاهان نشان داده است که مهاجرت سالانه آنها از کانادا به مکزیک توسط "قطب نما خورشید جبران شده زمان" کنترل می شود که به گیرنده های سبک بستگی دارد و یک ساعت شبانه روزی که در آنتن ها ساخته شده است. هنگامی که دانشمندان آنتن ها را از یک گروه از پادشاهان خارج کردند ، آنها به شدت اما در جهات تصادفی پرواز کردند ، اما یک گروه کنترل با آنتن های خود دست نخورده همه در یک جهت پرواز کردند - مسیر مهاجرت جنوب غربی آنها. در یک آزمایش دیگر ، آنتن های برخی با مینای سیاه رنگ آمیزی شده بودند ، و این پروانه ها هنگام قرار دادن در یک شبیه ساز پرواز ، همه به هم پرواز می کردند ، اما در جهت "اشتباه" در مقایسه با مسیر مهاجرت طبیعی آنها. گروه دیگری آنتن های خود را با رنگ شفاف نقاشی کرده بودند و همه اینها در جهت درست با هم مهاجرت کردند.

تحقیقات چاپمن نشان می دهد که پروانه های مهاجر و سایر حشرات برای جستجوی "بزرگراه های بادی" در آسمان برنامه ریزی شده اند ، که آنها از آنها استفاده می کنند تا بتوانند در هنگام پروازهای مهاجر خود به سرعت سفر کنند. این ممکن است در مورد گونه های خاصی اتفاق بیفتد ، اما به خوبی اثبات شده است که گونه هایی از جمله Colias Crocea ، Vanessa Cardui و Pieris Rapae هنگام مهاجرت از سرزمین اصلی اروپا به انگلیس ، از بالای دریا پرواز می کنند. به عنوان مثال یک حساب مشهور توسط روحانی هریسون ، که در سال 1868 ، از صخره ای در نزدیکی مارازیون ، کورنوال ، "یک تکه زرد در دریا را مشاهده کرد ، که همانطور که نزدیکتر می شد ، خود را نشان می داد که از هزاران زرد رنگ ابری تشکیل شده است ، کهبه پرواز نزدیک بر روی آب نزدیک شد ، برخاست و از روی هر موج سقوط کرد تا اینکه به صخره ها برسند ".

تیمی از نوروبیولوژیست ها به سرپرستی استیون رپرت از دانشگاه ماساچوست چندین سال را برای تحقیق در مورد پادشاهان گذراندند. در سال 2010 آنها یک مقاله را منتشر کردند که نشان می دهد پادشاهان دارای 2 نوع پروتئین گیرنده نور هستند که نه تنها به آنها اجازه می دهد تا نور UV را ببینند بلکه آنها را قادر می سازد تا میدان مغناطیسی زمین را تشخیص دهند. مجموعه ای از آزمایشات در مورد مگس های میوه ای Drosophila که ژنوم آنها با استفاده از پروتئین های رمزنگاری Monarch Cry1 و Cry2 مهندسی شده بودند ، ثابت کرد که آنها تحت تأثیر UV-A/Blue Light به مزارع مغناطیسی پاسخ می دهند.

انبساط و انقباض دامنه

منطقه کلی که در آن یک گونه یافت می شود ، دامنه آن نامیده می شود. در این محدوده مناطقی از زیستگاه نامناسب وجود خواهد داشت ، بنابراین توزیع در محدوده یک پروانه همیشه لکه دار است. دامنه و توزیع توسط آب و هوا ، زمین شناسی ، جنبه و ارتفاع محدود است ، که همه آنها بر نوع مواد غذایی لارو و منابع شهد بزرگسالان که در یک منطقه رشد می کنند ، تأثیر می گذارد.

توزیع یک گونه در محدوده آن نیز تحت تأثیر مداخله انسانی است - گسترش شهری بیشترین تأثیر را دارد ، اما سیاست دولت در زمینه کشاورزی ، جنگلداری و برنامه ریزی جاده نیز تأثیر بسیار عمیقی بر توزیع و فراوانی پروانه ها دارد.

به عنوان مثال ، Argynnis Adippe قهوه ای قهوه ای بلند است که تا دهه 1950 در انگلیس به طور گسترده توزیع و مشترک بود. این محدوده پس از آن به سرعت در نتیجه تکه تکه شدن زیستگاه ، و تغییر از مدیریت سنتی جنگلهای Coppice به کاشت انبوه مخروط ها در جنگل های انگلیسی. در اواخر قرن بیست و یکم ، پروانه تقریباً از همه زیستگاه های سابق خود ناپدید شده بود. اکنون در سال 2012 فقط در تعداد معدودی از سایت ها در غرب انگلیس به وجود خود می چسبد.

بیشتر پروانه های جنگلی دیگر نیز در نتیجه سایه زدن از جنگل های مدرن تیره و خنک تر کاهش یافته اند. فقط یک گونه بریتانیایی Pararge Aegeria از آن بهره مند شده است ، زیرا در شرایط سایه ای بهتر زنده مانده است. حتی توانسته است توزیع قبلی خود را در انگلستان افزایش دهد تا جایی که در حال حاضر تقریباً در کل محدوده آن گسترده و مشترک است.

pararge ageria چوب لکه دار ، گونه ای که دامنه آن را گسترش می دهد � آدریان هوسکینز