Почему бабочки летят на свет: Почему ночные бабочки летят на свет?

Содержание

Почему ночные бабочки летят на свет? | Fresher

Наверняка каждый, кто видел, как теплой летней ночью вокруг костра вьется хоровод всевозможных букашек, задавался вопросом: почему они это делают? Ведь ночные насекомые на то и ночные, чтобы летать в темноте. Если бы они так любили свет, то летали бы днем. Парадокс природы. На самом деле парадокса нет. Свет привлекает не только мотыльков, то есть насекомых из отряда чешуекрылых. Птицы также обескураженно мечутся огромными стаями возле маяков во время сезонных миграций. На свет плывут рыбы. Так, сайру вылавливают сетями, заманивая ее туда при помощи мощных прожекторов. Да и среди насекомых манящему действию света подвержены не только мотыльки. На него летят представители почти всех отрядов с самым разным образом жизни. В основном это сумеречные и ночные формы, но нередко вокруг фонаря вьются и типичные дневные виды. Любовь к свету здесь ни при чем, и причин, заставляющих мотыльков лететь на яркую и горячую лампу или прямо в пламя костра, две. Так, дневной мотылек мог устроиться неподалеку от лампочки еще с вечера, а ночью его кто-то потревожил или же он был разбужен ярким светом. Очнувшись ото сна, мотылек обнаруживает себя в окружении темноты, которую он воспринимает как замкнутое помещение. Свет же, как справедливо отмечает известный энтомолог Георгий Мазохин-Поршняков, является универсальным индикатором открытого пространства. Вот и бросается испуганное насекомое к световому пятну, как к спасительному выходу. Иное дело — ночные формы. На протяжении миллионов лет они использовали Луну для ориентации в пространстве. Замечено, что, если быстро двигаться по прямой, пейзажи вокруг так и мелькают, а луна перемещается как бы параллельно. Это происходит оттого, что расстояние до нее по сравнению с преодолеваемым человеком или, как в данном случае, насекомым огромно и направление к ней практически не меняется. Именно это и делает Луну прекрасным ориентиром: двигаясь под определенным углом к ночному светилу, выбранное направление сохраняется.
С появлением искусственных источников света все усложнилось. Испытанный метод навигации стал давать сбои. «Захватив» горящую лампочку в поле зрения, отправившийся в ночное путешествие мотылек продолжает удерживать направление своего полета под определенным углом. Если этот угол прямой, насекомое начинает описывать вокруг лампочки замкнутую окружность. Если угол тупой, мотылек удаляется от источника света по спирали. А вот те бедолаги, которые избрали острый угол, будут приближаться к лампе, тоже по спирали, пока с ней не столкнутся.

Почему ночные бабочки летят на свет?

Наверняка каждый, кто видел, как теплой летней ночью вокруг костра вьется хоровод всевозможных букашек, задавался вопросом: почему они это делают? Ведь ночные насекомые на то и ночные, чтобы летать в темноте. Если бы они так любили свет, то летали бы днем. Парадокс природы.

На самом деле парадокса нет. Свет привлекает не только мотыльков, то есть насекомых из отряда чешуекрылых. Птицы также обескураженно мечутся огромными стаями возле маяков во время сезонных миграций. На свет плывут рыбы. Так, сайру вылавливают сетями, заманивая ее туда при помощи мощных прожекторов. Да и среди насекомых манящему действию света подвержены не только мотыльки. На него летят представители почти всех отрядов с самым разным образом жизни. В основном это сумеречные и ночные формы, но нередко вокруг фонаря вьются и типичные дневные виды. Любовь к свету здесь ни при чем, и причин, заставляющих мотыльков лететь на яркую и горячую лампу или прямо в пламя костра, две. Так, дневной мотылек мог устроиться неподалеку от лампочки еще с вечера, а ночью его кто-то потревожил или же он был разбужен ярким светом. Очнувшись ото сна, мотылек обнаруживает себя в окружении темноты, которую он воспринимает как замкнутое помещение. Свет же, как справедливо отмечает известный энтомолог Георгий Мазохин-Поршняков, является универсальным индикатором открытого пространства. Вот и бросается испуганное насекомое к световому пятну, как к спасительному выходу.

Иное дело — ночные формы. На протяжении миллионов лет они использовали Луну для ориентации в пространстве. Замечено, что, если быстро двигаться по прямой, пейзажи вокруг так и мелькают, а луна перемещается как бы параллельно. Это происходит оттого, что расстояние до нее по сравнению с преодолеваемым человеком или, как в данном случае, насекомым огромно и направление к ней практически не меняется. Именно это и делает Луну прекрасным ориентиром: двигаясь под определенным углом к ночному светилу, выбранное направление сохраняется. С появлением искусственных источников света все усложнилось. Испытанный метод навигации стал давать сбои. «Захватив» горящую лампочку в поле зрения, отправившийся в ночное путешествие мотылек продолжает удерживать направление своего полета под определенным углом. Если этот угол прямой, насекомое начинает описывать вокруг лампочки замкнутую окружность. Если угол тупой, мотылек удаляется от источника света по спирали. А вот те бедолаги, которые избрали острый угол, будут приближаться к лампе, тоже по спирали, пока с ней не столкнутся.

источник

Если вам понравился пост, пожалуйста, поделитесь им со своими друзьями!

Бабочки — польза или вред

Игорь Семенович Захаржевский — один из старейших геологов Красноярска, а также известный коллекционер. За свою жизнь он собрал крупную коллекцию бабочек и бережно хранил ее у себя дома.

Сейчас энтомологу-любителю уже 93 года, и своих бабочек он решил подарить музею лесных экосистем Института леса им.В.Н. Сукачева СО РАН, с которым сотрудничал больше 20 лет. Корреспонденты интернет-портала НГС отправились туда, чтобы полюбоваться прекрасными созданиями и узнать об их жизни больше.

Зоологическая коллекция музея хранится в небольшом кабинете в здании Института леса. Здесь в коробках и стеллажах представлены сухие расправленные насекомые — мушки, жуки, бабочки. По словам руководителя музея, заведующего лабораторией лесной зоологии, кандидата биологических наук Юрия Баранчикова, в списке, который передал вместе с коллекцией Захаржевский, указано больше тысячи экземпляров более чем из 40 различных семейств. Это поступление стало весомым вкладом в уже имеющуюся коллекцию института.

Условно всех бабочек можно разделить на две большие группы — ночные и дневные, или булавоусые. Последнее название говорит само за себя — усики у дневных чешуекрылых заканчиваются «булавой». У ночных бабочек они выглядят иначе: у самок — жгутики, у самцов — щетки. Они нужны, чтобы улавливать феромоны, которые выделяют женские особи.

Бабочки, которые вошли в многочисленную коллекцию, собирались вручную в течение долгих лет. Обычно их ловят сачком, но Захаржевский был известен среди коллег тем, что ловил банкой, в которой уже был заготовлен усыпляющий эфир.

Чуть больше сноровки нужно проявить, чтобы поймать ночную бабочку — ее нужно приманивать светом — ультрафиолетовой лампой или обычной лампочкой накаливания. Устанавливают два кола, на них натягивается белое полотно, а над ним помещают лампу. Бабочки садятся на ткань, откуда их можно собрать сачком, банкой или пинцетом.

Чтобы поместить пойманных бабочек в коллекцию, для начала их нужно расправить. Чтобы раскрыть и зафиксировать крылья одной бабочке, потребуется специальное приспособление и минимум 15 минут времени, чем меньше бабочка — тем дольше. В идеале угол между осью тела и низом переднего крыла должен составлять 90 градусов, в таком виде насекомое засушивают и отправляют в коллекционный ящик. Под бабочку подкалывают две этикетки — на одной пишется, кто и где поймал, на второй — как называется вид, и кто его определил.

Сам Захаржевский хранил коллекцию дома в самодельных демонстрационных ящиках и чемоданчиках из-под старого геологического оборудования. Засушенных насекомых можно хранить долгое время, но они могут пострадать от кожеедов — крохотных жуков, которые питаются сухими насекомыми. Они есть в каждом доме — часто их можно встретить в продуктах или на подоконнике. Сейчас, чтобы сохранить коллекцию от насекомых, в ящики поместили специальные пластинки — они выделяют пары инсектицидов и убивают непрошенных гостей.

Пластинки нужно менять раз в полгода, это позволяет продлить яркое, но столь непродолжительное в природе время существования бабочек.

Как живут бабочки?

Подобно другим растительноядным насекомым, все бабочки появляются на свет из яйца, отложенного на кормовое растение. Гусеница вылупляется и питается этим растением. Её панцирь богат хитином, он не позволяет расти, поэтому в течение жизни 5–6 раз насекомое линяет, сбрасывая старую кожу. Срок, который бабочки проводят в теле гусеницы, обычно не превышает одного, реже — двух месяцев. Отдельные виды, например, ночная бабочка сибирский шелкопряд, могут жить в стадии гусеницы 2–3 года и даже зимовать в таком виде.

По окончании развития гусеница превращается в куколку, а затем — в бабочку. Отродившейся бабочке нужно обязательно найти вертикальную или даже наклонную поверхность и закрепиться на ней. Это нужно, чтобы крылья наполнились гемолимфой и расправились под действием силы тяжести.

Я часто вспоминаю смешной случай — студентка из университета писала работу на тему, как влияет загрязнение города на бабочек на примере ивовой волнянки. Они собирали куколок, помещали их в чашки Петри и там отрождались бабочки. И бабочки были с деформированными крыльями. Даже была публикация, в которой говорилось, что в городе такая ужасная экология, что бедные бабочки получаются уродами. Но если бы они эту чашку наклонили и позволили сработать силе тяжести, бабочки все были бы нормальными. Тут загрязнение не при чем, просто отсутствие информации, — рассказывает Юрий Баранчиков.

Расправив крылья, взрослые насекомые начинают искать себе пару. Обычно партнеров дневные бабочки выбирают визуально по окраске. У некоторых видов чешуекрылых существуют целые ритуалы ухаживания. Например, горошковые беляночки садятся друг напротив друга и самец начинает усиками гладить усики самки. Некоторых она отвергает, других допускает ближе.

Если присмотритесь, у самцов сзади есть крючки, ими они хватают самку во время совокупления, чтобы она не вырвалась. Это нужно на случай угрозы. Процесс длится достаточно долго. Понятно, что в этой позе их поймать ничего не стоит. Если поблизости мелькнет тень, например птица, то они взлетают. Самка обычно крупнее — она летит, а самец болтается сзади прикрепленный, вы, наверное, много раз видели такое, — говорит ученый.

Практически сразу после спаривания бабочки летят откладывать яйца — некоторые откладывают их прямо на кормовые растения, другие, например чернушки, летают и рассеивают яйца с воздуха. Обычно дневные бабочки откладывают от 50 до 100 яиц, ночные могут и до 300, однако и смертность на этом этапе у них большая — до 90%, вокруг слишком много желающих ими закусить. Сами бабочки о яйцах не заботятся и, как кукушки, бросают детенышей самостоятельно проходить через естественный отбор.

Превратившись в бабочку, насекомые живут совсем недолго. Некоторые виды, например сибирский и непарный шелкопряды, в стадии бабочек даже не питаются. Прожить они могут не дольше месяца, и то, лишь в том случае, если будет мрачная погода и насекомое будет малоактивным.

У них есть хоботок, но это уже рудимент, как аппендикс у человека. Бабочки шелкопрядов живут за счет своих запасов. Если температура высокая, будут жить меньше, быстро израсходуют энергию. В нормальных условиях не больше 2 недель, — рассказывает руководитель музея.

Бабочки — польза или вред?

По словам ученого, существуют виды бабочек, которые наносят очевидный вред человеку. Например, популярная в Красноярске бабочка Махаон. Она находится в Красной книге, но гусеница может питаться зонтичными с огорода — морковкой, тмином, укропом. К вредителям можно отнести и капустную белянку — это европейский вид, который впервые появился в Сибири 30–40 лет назад, примерно в то же время, что и колорадский жук.

В последние два года в крае действуют очаги массового размножения сибирского шелкопряда. Гусеницы шелкопряда подчистую съедают хвою, после чего деревья погибают.

Они съедают зелень полностью, на сотни-тысячи гектар стоит совершенно голый лес. Если это лиственница, деревья еще могут к концу сезона выдать вторичную хвою, а если это пихта, кедр или елка — они погибнут, причем очень быстро. Последняя вспышка в прошлом году захватила около миллиона гектар на севере Красноярского края, там, где есть пихта. Федерация выделила полмиллиарда на обработку лесов края от шелкопряда, в прессе много писали об этом, — говорит Юрий Баранчиков.

Существуют и «хитрые» виды бабочек. Например, бабочки-голубянки рода Макулинеа. Гусеница селится на цветках бобовых растений и во время одной из линек начинает выделять специфический запах, который привлекает муравьев. Они утаскивают ее к себе в муравейник и обращаются с ней, как со своей потерянной личинкой. Ее начинают кормить разжеванными насекомыми, а гусеница помимо этого съедает еще и личинок муравьев.

Принято считать, что бабочки приносят и пользу — собирают нектар с цветов и тем самым участвуют в опылении растений. Однако ученые говорят, что заслуга бабочек в этом слишком переоценена.

Существует куча работ, говорящих, что это не так. В основном, бабочки воруют нектар. В опылении участвуют пчелы, шмели — они залезают внутрь цветка и вылезают оттуда полностью покрытые пыльцой. Бабочки — нет, они действуют как хирурги — держатся на расстоянии и лезут в цветок хоботком. Конечно, она может что-то из пыльцы подцепить, но это не серьезно, по сравнению с заслугами пчел. Поэтому, как правило, бабочки — это воры, но красивые, — говорит Юрий Баранчиков.

Почему бабочки летят на огонь?

Как бабочка на яркую свечу, Во сне и наяву я к ней лечу! Свеча горит-пылаю и люблю! А крылья опалю-стерплю! А если дождь замочит ту свечу? Я стану зонтиком-ее я защищу! А если ветер?Буря или смерч? Смогу-закрою…не закрою-смерть! Да…свечи плачут…короток их век… О,Боже,как наивен человек! Раскажет вам ни капли не тая, Лишь бабочка. ..а значит это Я… Но бабочки не вечны…как свеча… Послушай!Вот моя притча… Легенда?Сказка или только сон? Но пусть красив и вечен будет он… В краю далеком,среди тысяч льдин Пророс цветок…он был совсем один… Казалось, среди толщи льда, Цветок не встретит жизни никогда! О!Солнце!Солнце!Первая весна! Как все прекрасно-даже глыба льда! Так пел беспечный маленький цветок, Пока не понял,как он одинок… Когда же снова холод наступил, И понял он,что нету больше сил, Он листьями своими обнял лед, И стал ждать смерти…все теперь пройдет… А лед,как зеркало,в нем отразился стон. Цветочка песен не забыл и он… Едва дождавшись утренней зари, Он солце стал просить…Бери!!! Возими мое сверканье у меня!!! Согрей цветочек-растопи меня!!! Ведь я же холоден…я-лед… В цветочке -жизнь…пусть он живет!!! И солнце удивилось вдруг… Уж сколько лет хожу вокруг, А чтобы лед к цветку говел??? Не помню…Ладно…сам хотел… Даю тебе всего два дня… Что дальше будет?Бог судья… А передумаешь-я здесь! Коль скажешь нет-расстаешь весь! К концу второго солнце-дня, Цветок воспрял…и жизнь маня, Он так смеялся,звонко пел! Что лед с тоски совсем осел… Цветок был счастли!Он-живой! А где же льдинка?Что с тобой? Тебя успел я полюбить! Ты…таешь???Господи!Как быть? О!Солнце!Солнце!Жизнь моя! Без льдинки пропадаю я!!! Возьми тычинки,лепестки! Но только льдинку не топи!!! Но солнце село…и луна Теперь вошла в свои права. Цветку помочь не в силах я, Но лед…отчасти жизнь моя… Отныне быть Свечой тебе! Фитиль души возьми себе! Ты ж легкой бабочкою будь! Но мой совет не позабудь Здесь вместе жить вы не могли, Рождаясь-смерть в себе несли… Там вы друг другом наслаждайтесь, Но близости остерегайтесь!!! Прошло с тех пор не мало лет… А бабочки всегда летят на свет! И крылья опалив страдают. .. А свечи плачут…свечи тоже тают…

Почему бабочки летят на свет крамола. Почему мотыльки летят на свет

И мотылек живет целую жизнь.

/Японская пословица/

Прилетая к горящему фонарю, ночные бабочки начинают живо описывать круги.

Несмотря на то, что ученые с давних пор интересуются такой особенностью насекомых, до сих пор не удалось до конца разобраться, что именно заставляет их прилетать к фонарям, светящимся окнам домов и прочим источникам света. У большинства ночных бабочек на свет прилетают именно женские особи, у некоторых — только самки в период размножения. Особенно высока для некоторых насекомых привлекательность УФ излучения.

В народе существует примета, что бабочки летят на свет перед дождем. На самом деле свет сам по себе мало интересует мотыльков. Многие тысячелетия ночные насекомые в полете учились ориентироваться по Луне. Мотыльки во время передвижения располагают свое тело под определенным углом к лунным лучам, что позволяет им лететь по прямой линии.

Искусственные источники света на Земле появились относительно недавно. Установлено, что насекомые летят всегда в таком положении, чтобы луч источника света приходился перпендикулярно оси их тела. Но светящиеся многочисленные фонари, лампы и окна домов являются точечными источниками света, поэтому лучи от них исходят радиально, то есть расходятся в разные стороны. Это сбивают мотыльков с толку, так как не дает им возможность расположить свое тело перпендикулярно лучам. Они пытаются ориентироваться по свету фонаря и стремятся расположить свое тело под нужным углом, однако как ни стараются — лучи располагаются кругом. По этой причине ночные бабочки начинают летать вокруг светящегося фонаря, описывать спирали вокруг него, ничего не понимая и не имея возможности вырваться из этой западни. В конце концов, они натыкаются на фонарь и усаживаются поблизости или, вследствие потери координации движений, падают на землю.

Существует и другая гипотеза, отвечающая, почему ночные бабочки летят на свет — оптическая иллюзия Маха. Мотыльку кажется, что вблизи фонаря находится самый темный участок, и поэтому он реагирует на свет. Установлено, что эта иллюзия может влиять и на сознание людей. Например, если нарисовать рядом серую и белую полосы, то, поддавшись оптической иллюзии, мы увидим между ними черную полосу.

Есть и другие объяснения. Насекомые инстинктивно реагируют на источник тепла и света — ультрафиолет, то есть солнце. Именно по этой причине, оказавшись в закрытом пространстве, они стучатся в стекло. Таким образом, свет является самым лучшим индикатором свободного пространства.

Подмечено: чем ярче источник света, тем большее количество насекомых он привлекает. Не все виды ночных бабочек проявляют интерес к свету или огню, однако изучение их видового состава не позволило обнаружить четкой закономерности.

Явление непроизвольного движения тела по направлению к источнику света или в противоположном направлении называется фототаксизм . Ночные бабочки обладают положительным фототаксизмом (стремятся к свету), тараканы — отрицательным (скрываются от источника света).

Зная об этой особенности насекомых, чтобы обезопасить урожай от таких вредителей, как бабочки плодожорки и листовертки, садоводы изобретают различные хитроумные ловушки с использованием светового эффекта.

Положительный фототаксизм — это общебиологическое явление, характерное не только для насекомых. Например, рыбу-сайру вылавливают сетями, привлекая ее туда с помощью мощных источников света. Иногда птицы во время сезонных миграций массово прилетают на свет маяков.

Почему ночные бабочки летят на свет? Если он им так нравится, жили бы днем, когда его много.

Сначала разберемся со второй частью вопроса — зачем вообще бабочкам летать ночью, почему бы не делать это днем, когда и так светло? Дело в том, что в природе каждое животное занимает свою экологическую нишу . Нельзя просто взять и перейти в другую нишу, ведь она часто бывает уже занята отлично приспособленными к ней конкурентами. Более того, целому ряду животных оказалось выгодно приспособиться именно к ночному образу жизни.

В чем же могут быть преимущества ночной жизни для бабочек? Как мы уже сказали, одна из возможных причин — отсутствие конкуренции с дневными видами. А еще ночью большинство насекомоядных птиц спит, так что угроза быть съеденными в это время ниже. Кроме того, существуют цветковые растения, которые распространяют сильный аромат, привлекающий опылителей, именно ночью. А мы знаем, что имаго — взрослая стадия развития — многих бабочек питается на цветках, заодно опыляя их. Связь определенных видов бабочек и растений может быть настолько сильной, что они даже эволюционируют вместе. Например, такое известно для бражника Xanthopan morgani и мадагаскарской орхидеи ангрекум полуторафутовый (Angraecum sesquipedale ).

Итак, мы разобрались с вопросом, почему некоторые бабочки живут ночью. Но зачем же они летят на свет? Хотя ученые и бьются с давних времен над разгадкой этого феномена, однозначного ответа нет. Ясно одно: лёт насекомых на свет — это комплексное явление, которое имеет много причин, и в каждом конкретном случае они могут быть разными.

На самом деле на свет летят не только бабочки и не только ночные. Свет привлекает многих насекомых, причем и дневных тоже. Дело в том, что свет — один из важных факторов, позволяющих насекомым ориентироваться в пространстве. Свет — это раздражитель . У насекомых описан феномен направленного перемещения к источнику раздражения под определенным углом (то есть насекомое не летит прямиком на раздражитель!), который получил название менотаксис . Многим насекомым свойственен менотаксис в отношении лучей света. Например, именно с менотаксисом связан знаменитый танец пчел , во время которого пчелы-фуражиры сообщают информацию об источнике питания другим членам пчелиной семьи.

Но не любой свет одинаково привлекателен для насекомых. Больше всего они летят на лампы, содержащие в спектре ультрафиолет , — например, использующиеся в фонарях уличного освещения. А происходит это потому, что зрение насекомых смещено в фиолетовую область спектра, поэтому наиболее вероятно, что в качестве ориентира они выберут именно источники ультрафиолета. К таким источникам также относятся Солнце и ночное небо.

В природе интенсивность света от естественных источников (Солнца и Луны) всегда постоянна, то есть для насекомого она не имеет градиента . С искусственными источниками света история другая: при приближении лампы интенсивность света увеличивается и ослепляет насекомое, нарушая координацию его движений. Несмотря на это насекомое всё равно продолжает стремиться к источнику света.

Чтобы разобраться в одной из гипотез, объясняющих этот феномен, немного углубимся в физику. В норме лучи света представляют собой параллельные прямые, и, соответственно, траекторию движения насекомого можно представить в виде прямой. Итак, насекомое, например ночная бабочка, которая раньше ориентировалась по ночному небу, может случайно выбрать в качестве ориентира искусственный источник света — например, лампу. Приближаясь к лампе, незадачливая летунья попадает в область сильного освещения. Помним, что насекомое не летит прямиком на раздражитель, а приближается под определенным углом. Лампа — точечный источник света, и световые лучи, исходящие от нее, расходятся радиально. Наша бабочка пытается сохранить определенный угол движения (вспоминаем менотаксис!), но эти расходящиеся в разные стороны световые лучи «сбивают» ее, и она начинает приближаться по спирали. Эта гипотеза была предложена в 1917 году В. фон Будденброком (W. Von Buddenbrok, 1917. Die Lichtkompassbewegungen bei den Insekten, inbesondere den Schmetterlingsraupen) и, в частности, объясняет, почему прилетающие на свет насекомые вьются вокруг лампочки.

Но зачем бабочки совершают эти бессмысленные движения, а не улетают прочь?

В 1967 году Владимир Борисович Чернышёв выдвинул гипотезу о том, что у насекомого, ослепленного ярким светом, возникает реакция бегства от возможной опасности. В норме эта реакция автоматически направлена в сторону света, потому что он ассоциируется с открытым пространством, куда насекомые летят в случае опасности. Таким образом, получается замкнутый круг: чем ближе насекомое к источнику света, тем сильнее свет его раздражает; в результате насекомое, пытаясь улететь от опасности, продолжает стремиться к лампе, как к открытому пространству.

Кстати, именно стремлением к открытому пространству объясняют тот факт, что насекомых привлекает не только точечный источник света, но и просто освещенная зона, например светящийся экран (это, кстати, широко используют энтомологи для ловли насекомых). Кроме того, в естественных условиях насекомые могут перемещаться в сторону наиболее благоприятного для них уровня освещенности. Этим объясняется, например, массовый вылет насекомых из леса на закате. Это справедливо и для насекомых, выходящих из куколки и готовых к миграции и размножению — поэтому в начале сезона лёта так много ночных бабочек летит на искусственный свет.

Но вернемся к нашей незадачливой бабочке, которая продолжает виться вокруг лампы. Через какое-то время ее глаза постепенно адаптируются к свету, и возбуждение, заставляющее ее летать по кругу, спадает. Многие ночные бабочки после хаотичного полета около лампы успокаиваются и замирают недалеко от нее в позе, характерной для дневного покоя, — со сложенными «домиком» или плоским треугольником крыльями. Можно предположить, что они начинают воспринимать искусственный свет как дневной и становятся неактивными в ожидании сумерек. Другие насекомые, успокоившись, улетают обратно в темноту.

Свет привлекает не только ночных насекомых: некоторые дневные по ошибке тоже прилетают. Единичный лёт дневных насекомых (например, бабочек) ночью на искусственные источники света можно объяснить тем, что они или оставались у такого источника с вечера, или были побеспокоены ночью и полетели на свет в рамках реакции бегства.

Приносит ли искусственный свет вред насекомым? Однозначно да, особенно в городах, где очень высок уровень светового загрязнения . Ежегодно около искусственных источников света в городах погибают миллионы случайно привлеченных насекомых. Отметим, что световое загрязнение наносит огромный ущерб не только насекомым, но и позвоночным, например мигрирующим птицам, которые тоже используют свет для ориентации.

Однако, как показывают результаты недавно опубликованного исследования , некоторые популяции бабочек вырабатывают поведенческие механизмы, позволяющие им избегать негативного действия искусственного света. Авторы собирали гусениц горностаевой моли (Yponomeuta cagnagella ) первого возраста (до первой линьки) в местах без светового загрязнения и в районе с повышенным световым загрязнением. Гусеницы из обоих мест развивались в лаборатории при нормальном световом дне. Бабочки, вышедшие из гусениц, которые были собраны в районе с повышенным искусственным освещением, на 30% меньше привлекались искусственным светом. Ученые предполагают, что подобное изменение поведения повышает репродуктивный успех городских бабочек.

Ответил: Анатолий Крупицкий

Почему мотыльки летят на свет January 28th, 2016

Еще одно всем известное и распространенное явление о причинах которого мало кто задумывается. Видели мотыльков летящих на лампочку? Как вы думаете, почему они это делают? Зачем им яркий свет? Почему они летят зачастую к своей гибели?

Ситуация, когда бабочка (а чаще мотылек) летит на свет, называется фототактис. Реакция на свет у насекомых довольно распространена. Вы могли замечать как разбегаются тараканы (отрицательный фототактис), если включить на кухне свет.

Единого мнения по поводу того, почему бабочки летят на свет, нет. Начнем с первой теории, которая может объяснить это явление.

Ночные насекомые во время полетов ориентируются по луне и звездам. Эти источники света находятся далеко от Земли, и испускаемые ими лучи практически параллельны. Чтобы лететь по прямой, насекомое выдерживает постоянный угол между направлением своего движения и направлением на светило. А лучи света от искусственных источников расходятся во все стороны. Поэтому, выдерживая по отношению к ним постоянный угол, насекомое летит не по прямой, а по логарифмической (изогональной) спирали. Если спираль пересекает лучи под острым углом, она будет стягиваться к источнику лучей, если под тупым — расходиться. Если угол прямой, то спираль выродится в окружность.

Действительно, проследив за полетом насекомых, можно заметить, что обычно они летят не прямо к источнику света, а приближаются к нему по сходящейся спирали или летают кругами. На самом деле насекомые стремятся двигаться прямо, но законы геометрической оптики удерживают их около лампы. Иногда, правда, они резко сворачивают в сторону, но и новое направление опять закручивается в спираль. Если насекомое выбрало курс под углом больше прямого, то оно полетит по расходящейся спирали, пока не потеряет из виду источник света. Таких мотыльков мы около ламп не наблюдаем.

В 1960г. Г. А. Мазохин-Поршняков предположил что насекомые летят на свет, так как он является универсальным и наиболее надежным индикатором открытого пространства. Это может объяснять особую привлекательность ультра-фиолетового излучения (именно на него особенно активно реагируют насекомые), так как оно почти не отражается наземными предметами. Так бабочка, залетевшая в комнату, будет биться в окно, направляясь к источнику УФ излучения — солнцу. Тогда, попадая ночью в луч света, насекомое может воспринимать окружающую его темноту как замкнутое пространство и, стремясь вырваться, лететь к свету.

Вот еще одна версия.

Плавный переход цвета воспринимается как полосы. На границе белого видна еще более белая полоса, а на границе черного — еще более черная. Причиной возникновения данной иллюзии является латеральное торможение в сетчатке.

Есть версия противоположная, что мотыльки летят в самую темную, как ни странно, зону, то есть хотят улететь от света. Эта зона рядом с источником, на границе света и тени, кажется мотыльку самой черной в связи с распространенной оптической иллюзией, известной как полосы Маха. Из-за оптичекой иллюзии — полос Маха, мотыльку кажется что самая темная темнота вокруг него — рядом с лампочкой — и он пытается туда и залететь. Мы подвержены той же самой иллюзии — если нарисовать белую и серую полосу рядом- между ними мы увидим черную

Внутренние квадраты идентичны по яркости.

На даче, в загородном доме, мы можем вечером часто видеть огромное количество мотыльков, которые кружат возле лампочки. Почему же они летят на свет? Мы постараемся вам это объяснить.

Дело в том, что это явление называется фототаксис. Это двигательная реакция насекомых на световой стимул. Такое же явление можно встретить и среди других насекомых, например, тараканов, ведь они сразу разбегаются и прячутся, когда зажигается свет.

У ученых есть несколько версий, которые объясняют наличие данного эффекта у насекомых, в частности, у мотыльков. Версия, что они принимают лампочки за Луну и кружатся вокруг них. Луна, якобы, является у них элементом навигации. Существует и другая версия. Даже в кромешной тьме они ориентируются при помощи геомагнитного компаса.

Другой вариант тоже имеет право на существование. Существует оптическая иллюзия Маха. Двукрылому насекомому кажется, что вблизи лампочки находится самый темный участок и поэтому он реагирует на свет. Доказано также, что эта иллюзия может влиять и на сознание людей. Нарисовав рядом две полосы – серую и белую, между ними мы можем лицезреть черную.

Есть и другие варианты. Свет является самым лучшим индикатором свободного пространства. Насекомые моментально выдают реакцию на источник тепла и света, это ультрафиолет. В нашем случае, это солнце. Можно таким образом объяснить, что бабочка, попавшая в закрытое пространство, стучится в стекло, стремясь навстречу к источнику света.

Но нужно также не забывать, что мотыльки бывают не только ночными. Есть и дневные мотыльки. Как доказал Жан-Анри Фабр, поведение насекомых не всегда имеет под собой почву инстинктов. Также он доказал, при помощи множества опытов, что мы никак не можем повлиять на поведение мотыльков. Проводя свои опыты над насекомыми, он замечал некую последовательность действий. И при вмешательстве человека насекомые все равно продолжают свои действия сначала.

Стопроцентного ответа на данный вопрос не существует, но зато есть множество предположений и это веский повод для размышлений над данными явлениями.

Если вы нашли ошибку, выделите фрагмент текста с ней и нажмите Shift + E или , для того что бы информировать нас!

Наверняка каждый из вас хоть раз замечал, как множество мотыльков роятся в темное время суток возле какой-нибудь яркой лампочки. Но почему мотылек летит на свет, неужели он не понимает, что выбирает курс на свою погибель?

Лишь гипотезы

Специалисты в области науки до сих пор не смогли найти и выдать человечеству однозначный ответ, который бы мог точно объяснить, почему мотылек летит на свет. Есть лишь несколько теорий и гипотез, которых придерживаются специалисты, объясняя это явление природы. Давайте рассмотрим самые популярные из них.

Лампочка вместо Луны

Самым распространенным объяснением, почему мотылек летит на свет, является гипотеза, связанная с Луной. Как известно, многие насекомые в полете ориентируются именно на это небесное светило. Мотылек, путешествующий ночью, принимает за Луну обычную яркую лампочку. Вы замечали, что мотыльков у лампочки особенно много, когда Луна светит слабо или вообще спряталась за ночными облаками?

Стремление к темной области

Существует теория, что вовсе не к Луне или яркому свету рвутся насекомые. Многие ученые объясняют, почему мотыльки летят на свет ночью, потребностью найти самое темное место. Они говорят, что не к свету насекомые имеют стремление, а к темноте.

Эту оптическую иллюзию еще называют «полосой Маха». Представьте себе, что перед вами две полосы: белая и серая. Ученые говорят, что если внимательно всматриваться в эти полосы, то через некоторое время вы непременно увидите черную темную область между ними. На самом деле ее там нет. Так и мотыльки — устремляются к свету в надежде найти эту полосу Маха. А вот для чего им это нужно, специалисты уже много лет объяснить так и не могут.

Фототаксис

Такое явление, как фототаксис, также может объяснить, почему ночные мотыльки летят на свет. Оказывается, у многих насекомых (в том числе тараканов, муравьев и т. д.) есть врожденная двигательная реакция, связанная с ярким светом. Световой стимул хорошо наблюдается не только у мотыльков или бабочек, но и у тараканов. Замечали ли вы, как быстро разбегаются эти насекомые, когда зажигается свет?

Лампочка вместо Солнца

Есть и еще одна версия, поясняющая, почему мотылек летит на свет. В данной гипотезе главную роль играет, по мнению некоторых ученых, не Луна, а Солнце. Источник света, ультрафиолет, источник тепла — вот что привлекает насекомых. Если бабочка, к примеру, попадает в замкнутое темное пространство, то начинает биться и пытается вырваться туда, где свет, где Солнце.

Жан-Анри Фабр, известный ученый, проводил в свое время немало опытов, пытаясь понять, почему бабочек так привлекают лампочки. Опыты показали, что насекомые имеют свою определенную последовательность действий, производимых в течение светового дня. У каждого вида насекомых она может отличаться. Но даже при вмешательстве человека в ход дневных событий насекомых они все равно восстанавливают его и идут по намеченному природой пути.

Некоторые ученые пришли к выводу, что подобное поведение бабочек связано с каким-то природным сбоем, который у них появился в связи с появлением человека. Есть мнение, что через несколько сотен лет мотыльки, возможно, и перестанут стремиться по ночам к ярким лампочкам, висящим у наших домов. Со временем, бытует ученое мнение, мотыльки поймут, чем грозит им такое путешествие к «Луне» или «Солнцу», созданному человеком.

Эта теория имеет место, ведь тараканы давно уже не реагируют на сахар и глюкозу. Где-то в крохотном отделе мозга этих насекомых отложилась информация, что сладость — первый признак, что где-то поблизости приманка с ядовитой отравой. Может быть, через какое-то время и мотыльки станут гораздо умнее и приобретут хоть какие-то инстинкты самосохранения.

Почему насекомые летят на свет? — Секреты природы — Секреты природы — Хочу Знать! — Эрудитов нет?

В летние вечера, едва только в загородных домах зажигается свет, на каждый огонёк слетаются десятки мошек и бабочек. Нередко они обжигают крылья о лампы и гибнут. Что же влечёт их на верную гибель? Почему насекомые летят на свет?

Представьте себе корабль, который пробирается ночью вдоль берега. Чтобы сохранить правильное направление и избежать подводных камней, капитан ведёт корабль по маяку так, чтобы свет его всё время виднелся в одном направлении. Если капитан ошибётся и примет какой-нибудь другой свет за свет маяка, корабль отклонится от правильного пути. Он может наскочить на риф и погибнуть.

Нечто подобное происходит и с ночными насекомыми. Вечером они летят так, чтобы свет луны падал им в глаза всё время с одной стороны. Если ночной бабочке, например, приходится сворачивать в сторону, чтобы обогнуть дерево или ускользнуть от летучей мыши, она может легко найти прежнее направление: для этого ей достаточно повернуться так, чтобы увидеть лунный свет опять с прежней стороны.

Когда бабочка видит лампу, она принимает её за луну. Но луна далеко на небе, а лампа близко. Можно пролететь сто километров, а луна всё будет виднеться с той же стороны. Но стоит только чуть миновать лампу, как она уже окажется не сбоку, а сзади. Бабочка не может разобраться, что это произошло с лампой, а не с луной, и поворачивается до тех пор, пока снова её не увидит. Как только она полетит дальше — опять надо поворачиваться.

Так и начинает бабочка кружить вокруг лампы, приближаясь к ней по спирали, пока не обожжётся. Значит, насекомые летят на свет не потому, что свет их приманивает, а потому, что они принимают близкий источник света — лампу или фонарь за далёкую луну.

Светящиеся по ночам мониторы компьютеров также являются приманкой для насекомых, поэтому когда играете, например, в ArcheAge ночью не забудьте закрыть окно. Играть по ночам в компьютерные игры вредно, а побеждать соперников в онлайн-играх хочется. Чтобы быстрее прокачать своего героя можно купить золото ArcheAge и другие игровые валюты.

любуемся коллекцией из тысяч бабочек в красноярском Институте леса

Игорь Семенович Захаржевский — один из старейших геологов Красноярска, а также известный коллекционер. За свою жизнь он собрал крупную коллекцию бабочек и бережно хранил ее у себя дома. Сейчас энтомологу-любителю уже 93 года, и своих бабочек он решил подарить музею лесных экосистем Института леса им.В.Н. Сукачева СО РАН, с которым сотрудничал больше 20 лет. Корреспонденты интернет-портала НГС отправились туда, чтобы полюбоваться прекрасными созданиями и узнать об их жизни больше.

Зоологическая коллекция музея хранится в небольшом кабинете в здании Института леса. Здесь в коробках и стеллажах представлены сухие расправленные насекомые — мушки, жуки, бабочки. По словам руководителя музея, заведующего лабораторией лесной зоологии, кандидата биологических наук Юрия Баранчикова, в списке, который передал вместе с коллекцией Захаржевский, указано больше тысячи экземпляров более чем из 40 различных семейств. Это поступление стало весомым вкладом в уже имеющуюся коллекцию института.
Условно всех бабочек можно разделить на две большие группы — ночные и дневные, или булавоусые. Последнее название говорит само за себя — усики у дневных чешуекрылых заканчиваются «булавой». У ночных бабочек они выглядят иначе: у самок — жгутики, у самцов — щетки. Они нужны, чтобы улавливать феромоны, которые выделяют женские особи.
Бабочки, которые вошли в многочисленную коллекцию, собирались вручную в течение долгих лет. Обычно их ловят сачком, но Захаржевский был известен среди коллег тем, что ловил банкой, в которой уже был заготовлен усыпляющий эфир.
Чуть больше сноровки нужно проявить, чтобы поймать ночную бабочку — ее нужно приманивать светом — ультрафиолетовой лампой или обычной лампочкой накаливания. Устанавливают два кола, на них натягивается белое полотно, а над ним помещают лампу. Бабочки садятся на ткань, откуда их можно собрать сачком, банкой или пинцетом.
Чтобы поместить пойманных бабочек в коллекцию, для начала их нужно расправить. Чтобы раскрыть и зафиксировать крылья одной бабочке, потребуется специальное приспособление и минимум 15 минут времени, чем меньше бабочка — тем дольше. В идеале угол между осью тела и низом переднего крыла должен составлять 90 градусов, в таком виде насекомое засушивают и отправляют в коллекционный ящик. Под бабочку подкалывают две этикетки — на одной пишется, кто и где поймал, на второй — как называется вид, и кто его определил.
Сам Захаржевский хранил коллекцию дома в самодельных демонстрационных ящиках и чемоданчиках из-под старого геологического оборудования. Засушенных насекомых можно хранить долгое время, но они могут пострадать от кожеедов — крохотных жуков, которые питаются сухими насекомыми. Они есть в каждом доме — часто их можно встретить в продуктах или на подоконнике. Сейчас, чтобы сохранить коллекцию от насекомых, в ящики поместили специальные пластинки — они выделяют пары инсектицидов и убивают непрошенных гостей. Пластинки нужно менять раз в полгода, это позволяет продлить яркое, но столь непродолжительное в природе время существования бабочек.

Как живут бабочки?

Подобно другим растительноядным насекомым, все бабочки появляются на свет из яйца, отложенного на кормовое растение. Гусеница вылупляется и питается этим растением. Её панцирь богат хитином, он не позволяет расти, поэтому в течение жизни 5–6 раз насекомое линяет, сбрасывая старую кожу. Срок, который бабочки проводят в теле гусеницы, обычно не превышает одного, реже — двух месяцев. Отдельные виды, например, ночная бабочка сибирский шелкопряд, могут жить в стадии гусеницы 2–3 года и даже зимовать в таком виде.
По окончании развития гусеница превращается в куколку, а затем — в бабочку. Отродившейся бабочке нужно обязательно найти вертикальную или даже наклонную поверхность и закрепиться на ней. Это нужно, чтобы крылья наполнились гемолимфой и расправились под действием силы тяжести.
Я часто вспоминаю смешной случай — студентка из университета писала работу на тему, как влияет загрязнение города на бабочек на примере ивовой волнянки. Они собирали куколок, помещали их в чашки Петри и там отрождались бабочки. И бабочки были с деформированными крыльями. Даже была публикация, в которой говорилось, что в городе такая ужасная экология, что бедные бабочки получаются уродами. Но если бы они эту чашку наклонили и позволили сработать силе тяжести, бабочки все были бы нормальными. Тут загрязнение не при чем, просто отсутствие информации, — рассказывает Юрий Баранчиков.
Расправив крылья, взрослые насекомые начинают искать себе пару. Обычно партнеров дневные бабочки выбирают визуально по окраске. У некоторых видов чешуекрылых существуют целые ритуалы ухаживания. Например, горошковые беляночки садятся друг напротив друга и самец начинает усиками гладить усики самки. Некоторых она отвергает, других допускает ближе.
Если присмотритесь, у самцов сзади есть крючки, ими они хватают самку во время совокупления, чтобы она не вырвалась. Это нужно на случай угрозы. Процесс длится достаточно долго. Понятно, что в этой позе их поймать ничего не стоит. Если поблизости мелькнет тень, например птица, то они взлетают. Самка обычно крупнее — она летит, а самец болтается сзади прикрепленный, вы, наверное, много раз видели такое, — говорит ученый.
Практически сразу после спаривания бабочки летят откладывать яйца — некоторые откладывают их прямо на кормовые растения, другие, например чернушки, летают и рассеивают яйца с воздуха. Обычно дневные бабочки откладывают от 50 до 100 яиц, ночные могут и до 300, однако и смертность на этом этапе у них большая — до 90%, вокруг слишком много желающих ими закусить. Сами бабочки о яйцах не заботятся и, как кукушки, бросают детенышей самостоятельно проходить через естественный отбор.
Превратившись в бабочку, насекомые живут совсем недолго. Некоторые виды, например сибирский и непарный шелкопряды, в стадии бабочек даже не питаются. Прожить они могут не дольше месяца, и то, лишь в том случае, если будет мрачная погода и насекомое будет малоактивным.
У них есть хоботок, но это уже рудимент, как аппендикс у человека. Бабочки шелкопрядов живут за счет своих запасов. Если температура высокая, будут жить меньше, быстро израсходуют энергию. В нормальных условиях не больше 2 недель, — рассказывает руководитель музея.

Бабочки — польза или вред?

По словам ученого, существуют виды бабочек, которые наносят очевидный вред человеку. Например, популярная в Красноярске бабочка Махаон. Она находится в Красной книге, но гусеница может питаться зонтичными с огорода — морковкой, тмином, укропом. К вредителям можно отнести и капустную белянку — это европейский вид, который впервые появился в Сибири 30–40 лет назад, примерно в то же время, что и колорадский жук.
В последние два года в крае действуют очаги массового размножения сибирского шелкопряда. Гусеницы шелкопряда подчистую съедают хвою, после чего деревья погибают.
Они съедают зелень полностью, на сотни-тысячи гектар стоит совершенно голый лес. Если это лиственница, деревья еще могут к концу сезона выдать вторичную хвою, а если это пихта, кедр или елка — они погибнут, причем очень быстро. Последняя вспышка в прошлом году захватила около миллиона гектар на севере Красноярского края, там, где есть пихта. Федерация выделила полмиллиарда на обработку лесов края от шелкопряда, в прессе много писали об этом, — говорит Юрий Баранчиков.
Существуют и «хитрые» виды бабочек. Например, бабочки-голубянки рода Макулинеа. Гусеница селится на цветках бобовых растений и во время одной из линек начинает выделять специфический запах, который привлекает муравьев. Они утаскивают ее к себе в муравейник и обращаются с ней, как со своей потерянной личинкой. Ее начинают кормить разжеванными насекомыми, а гусеница помимо этого съедает еще и личинок муравьев.
Принято считать, что бабочки приносят и пользу — собирают нектар с цветов и тем самым участвуют в опылении растений. Однако ученые говорят, что заслуга бабочек в этом слишком переоценена.
Существует куча работ, говорящих, что это не так. В основном, бабочки воруют нектар. В опылении участвуют пчелы, шмели — они залезают внутрь цветка и вылезают оттуда полностью покрытые пыльцой. Бабочки — нет, они действуют как хирурги — держатся на расстоянии и лезут в цветок хоботком. Конечно, она может что-то из пыльцы подцепить, но это не серьезно, по сравнению с заслугами пчел. Поэтому, как правило, бабочки — это воры, но красивые, — говорит Юрий Баранчиков.

Ночных путешественников или однодневных путешественников? Исследование проливает свет, когда активны бабочки и мотыльки — Florida Museum Science

Бабочки летают днем, а мотыльки летают ночью — по крайней мере, вы так думаете. На самом деле их поведение намного сложнее.

Новое исследование Музея естественной истории Флориды предлагает первый исчерпывающий обзор удивительно сложного вопроса о том, когда бабочки и мотыльки активны.

Исследование выявляет аномалии — ночных бабочек и дневных ночных бабочек — и выявляет около 50 переходов от ночного поведения к дневному в течение эволюционной истории насекомых.Это также предполагает, что самые ранние предки бабочек и мотыльков летали днем, а не ночью, как считалось ранее.

Хотя почти ничего не известно о том, когда подавляющее большинство видов бабочек и моли летают, едят и спариваются, исследование обеспечивает базовую и столь необходимую основу путем компиляции существующих данных, — сказал ведущий автор Акито Кавахара, доцент и куратор исследовательского центра. музейный центр McGuire по чешуекрылым и биоразнообразию при Университете Флориды.

«Несмотря на то, что бабочки и мотыльки изучались веками, мы все еще многого о них не знаем», — сказал он.«Мы хотели собрать все данные о том, когда эти насекомые активны, чтобы лучше понять, что происходит. В наших знаниях все еще есть серьезные пробелы, и многие группы недостаточно изучены, особенно бабочек, но это закладывает основу для будущих исследований ».

Лепидоптеролог из музея Флориды Акито Кавахара демонстрирует случай бабочек-бабочек в коллекциях Центра Макгуайра.

У этой обыкновенной бабочки конский глаз, Junonia coenia, есть большие глазные пятна, которые можно использовать для отпугивания хищников.

Эта соломенная моль, Chloridea subflexa, обладает характеристиками, обычно ассоциируемыми с молью: приглушенная окраска, большое пушистое тело и ночная активность. Но бабочки могут сильно различаться по внешнему виду, и хотя большинство из них ведут ночной образ жизни, в течение дня летают тысячи видов бабочек.

Чтобы собрать все доступные данные о том, когда бабочки и мотыльки активны, Кавахара и семь сотрудников его лаборатории арендовали дом Airbnb на выходные, открыли общий документ Google, разделили линии чешуекрылых и начали копаться в научной литературе за два столетия. .Они добавили информацию из этикеток музейных образцов и личных наблюдений, разделив бабочек и мотыльков на дневных, ночных или летающих в сумерках.

Они нанесли эти категории на карту эволюционного дерева чешуекрылых, отряда, который включает бабочек и мотыльков, и загрузили данные в компьютерную программу. Затем команда использовала программу, чтобы предсказать, когда были активны бабочки, которые жили миллионы лет назад.

По оценкам исследования, от 75 до 85 процентов чешуекрылых ведут ночной образ жизни, а от 15 до 25 процентов — в течение дня.Некоторые виды летают только в сумерки.

Их выводы представлены в статье, опубликованной в журнале «Разнообразие и эволюция организмов».

Поскольку большинство чешуекрылых ведут активный образ жизни в ночное время, ученые полагали, что общий предок бабочек и мотыльков был ночным. Но компьютерная программа предсказала, что предок летал днем. Это неожиданное открытие, основанное на том факте, что группа бабочек, наиболее тесно связанных с ручейниками, близкими родственниками бабочек и мотыльков, активна в течение дня.

«Кажется, именно об этом говорят данные», — сказал Кавахара. «Гипотеза заключалась в том, что чешуекрылые начали переключаться на дневную активность, чтобы не быть съеденными летучими мышами, но ответ может быть не таким простым».

Несмотря на то, что существует несколько физических характеристик, по которым вид может летать днем ​​или ночью, исследование выявило несколько тенденций.

Цветные крылья обычно связаны с дневной активностью, в то время как более темные крылья обычно связаны с ночной активностью или дневной активностью в более темных областях.

«Днем чаще используются визуальные подсказки», — сказал Кавахара. «Поскольку света больше, насекомые используют цвета как способ отображения».

Летящие днем ​​бабочки и мотыльки часто имеют разноцветные крылья, как эти крылатые бабочки, Troides helena. Более яркая среда позволяет им использовать цвета в качестве визуальных сигналов, чтобы отогнать хищников или привлечь партнеров.

Крошечные структуры в чешуе голубой морфо-бабочки, Morpho menelaus , манипулируют светом, чтобы придать этим крыльям их яркий цвет и переливчатость.

Бабочка-парусник Шауса, находящаяся под угрозой исчезновения, Papilio aristodemus, родом из Южной Флориды. Кавахара сказал, что широкомасштабные усилия по документированию поведения бабочек и мотыльков имеют решающее значение, тем более, что многие виды находятся в упадке.

Существует также сильная корреляция между активностью в ночное время и развитием органов слуха, что, по словам Кавахары, могло возникнуть как защитный механизм от летучих мышей, поедающих насекомых.

Хотя большинство бабочек ведут ночной образ жизни и почти все бабочки летают днем, есть заметные отклонения.

Некоторые дневные бабочки, такие как некоторые виды шелковой моли, имеют «большие яркие крылья», сказал Кавахара, в то время как другие, такие как тигровая и мотыльковая моль, имитируют пчел или ос, чтобы отразить потенциальных хищников. Другие живут на больших высотах или в более холодных районах или активны осенью или зимой и, вероятно, адаптированы к дневной активности, потому что температуры ночью были слишком низкими для полета, сказал он.

Единственная группа бабочек, ведущих ночной образ жизни, Hedylidae, долгое время принималась за мотыльков из-за тусклых крыльев и органов слуха, которых нет у большинства бабочек.

Некоторые виды семейства Saturniidae, такие как атласная бабочка с белыми кольцами, Epiphora mitimnia, активны в дневное время. Многие сатурнииды имеют большие разноцветные крылья, обычные для дневных бабочек.

Бабочки семейства Sphingidae, такие как скорбная бабочка-сфинкс, Enyo lugubris, являются важными опылителями и могут быть активны днем, ночью или в сумерках, в зависимости от вида. Музей Флориды, фото Андрея Суракова

Родом из Америки, большая леопардовая моль, Hypercompe scribonia , ведет ночной образ жизни и имеет уши, что, вероятно, поможет обнаружить летучих мышей, поедающих насекомых.

Родом из Юго-Восточной Азии и Малайского архипелага, атласная моль Attacus atlas — крупный дневной вид, крылья которого могут достигать 12 дюймов в ширину.

Бабочки из семейства Sesiidae, такие как этот шершневый ясокрылый, Paranthrene simulans, часто имитируют пчел или ос, чтобы защитить их от хищников.

Бабочек-бабочек из семейства Hedylidae долгое время ошибочно принимали за бабочек из-за их ночного поведения, тусклых крыльев и органов слуха.

Исследование показало около 50 переходов от ночной активности к дневной, и, вероятно, их было намного больше, сказал Кавахара.

«Некоторые из этих сдвигов, возможно, не прошли так хорошо — я думаю, что, вероятно, было много исчезновений», — сказал он. «Но это показывает, насколько чешуекрылые невероятно приспосабливаются к любой среде, будь то вершина горы, тропический лес Амазонки или остров. Вот почему они могут переключаться между днем ​​и ночью и выжить в этих условиях.”

Один из следующих проектов команды — использовать окаменелости для добавления отметок времени к эволюционному дереву чешуекрылых. Знание того, когда бабочки и мотыльки переходят с дневной активности на ночную или наоборот, может помочь ответить на главный вопрос, который беспокоит Кавахару.

«Почему это происходит?» он сказал. «Это соревнование, хищничество, совокупление? Мы просто не знаем.

Он указал, что набор данных исследования представляет только около 500 из 160 000 описанных видов чешуекрылых, а количество неописанных видов бабочек и мотыльков может составлять от 500 000 до миллиона.

«Просто у нас пока нет этих данных», — сказал он. «Мы делаем выводы, основываясь на том немногом, что знаем».

Но не нужно быть ученым, чтобы восполнить пробелы в знаниях, сказал он. Публикуя фотографии бабочек и мотыльков с указанием времени в социальных сетях и в таких инструментах, как iNaturalist, общественность может предоставить ученым столь необходимую информацию.

«Запись того, что вы видите ночью во дворе или на крыльце, очень ценно, — сказал Кавахара. «По большей части у нас нет конкретной информации о том, когда определенные насекомые активны, даже по образцам из музейных коллекций.На эти вопросы действительно невозможно ответить без помощи общественности. Еще важнее задокументировать насекомых, когда мы видим, как исчезают виды ».

Соавторами исследования являются Дэвид Плоткин, Крис Гамильтон, Харлан Гоф, Райан Сент-Лоран, Ханна Оуэнс и Николас Хомзиак из музея Флориды и Джесси Барбер из Университета штата Бойсе.

Исследование финансировалось Национальным научным фондом.

Прочитать исследование полностью.


Источник: Акито Кавахара, kawahara @ flmnh. ufl.edu, 352-273-2018

Узнайте больше о лаборатории Кавахара в музее Флориды.

Узнайте больше о Центре чешуекрылых и биоразнообразия Макгуайра в музее Флориды.

Почему моль привлекает свет?

Чтобы понять это явление, вам нужно знать о фототаксисе . Фототаксис — это автоматическое движение организма к свету или от него. Тараканы — пример негативно фототактического организма. Вы, наверное, заметили, как они снуют обратно в темные углы и расщелины, когда вы освещаете их ночную закуску у себя на кухне.Бабочки положительно фототактические . Они кажутся очарованными светом вашего крыльца, фарами или костром (даже если это приводит к их безвременной кончине). Хотя этому явлению нет окончательного объяснения, есть несколько интересных теорий.

Галерея изображений насекомых

Известно, что некоторые виды бабочек мигрируют, и возможно, что ночное небо дает им навигационные подсказки. Ориентация бабочки вверх-вниз может частично зависеть от яркости неба относительно земли.Некоторые лепидоптерологи (ученые-бабочки и бабочки) предполагают, что бабочки используют Луну в качестве основной точки отсчета и имеют возможность калибровать траектории полета, поскольку вращение Земли заставляет Луну перемещаться по небу. (Есть даже доказательства, подтверждающие теорию о том, что у мигрирующих бабочек есть внутренний геомагнитный компас, который направляет их в правильном направлении.) Таким образом, притяжение бабочки к искусственному свету или огню может быть связано с ориентацией и приводить к дезориентации — — бабочка не «ожидала» на самом деле добраться до «луны» (источника света) или иметь возможность летать над ней, поэтому возникает путаница.

Также возможно, что у бабочек есть механизм эвакуации, связанный со светом. Представьте себе, что вы тревожите ночью куст, полный мотыльков — они все взлетают и вылетают из куста к небу. Для мотылька, находящегося в опасности, полет к свету (который обычно находится в небе или, по крайней мере, вверх) имеет тенденцию быть более выгодным ответом, чем полет в темноту (который обычно направлен вниз).

Бабочки более чувствительны к некоторым длинам волн света, например к ультрафиолету, чем к другим.Белый свет привлечет больше моли, чем желтый. Желтый — это длина волны, на которую бабочки не реагируют.

Еще один интересный вопрос: почему бабочки остаются на свету? Глаза бабочки, как и глаза человека, содержат датчики света и регулируются в зависимости от количества света, обнаруживаемого датчиками. При сильном освещении свет от каждой из тысяч граней линз с фиксированным фокусом направляется на его собственный датчик ( ommatidium ). При слабом освещении свет от нескольких линз направляется в один и тот же омматидий для повышения светочувствительности.Вы, вероятно, испытаете несколько мгновений слепоты, когда включите яркий свет после того, как ваши глаза привыкли к темноте, или когда вы внезапно окажетесь в темноте после того, как побывали на ярком свете. Механизм адаптации бабочки к темноте реагирует намного медленнее, чем механизм адаптации к свету. Когда моль приближается к яркому свету, ей может быть трудно покинуть свет, поскольку возвращение в темноту делает ее слепой на долгое время. В случае, если моль сбегает, она не вспомнит о проблеме полета слишком близко к свету и, вероятно, снова окажется в той же затруднительной ситуации.

Другое возможное объяснение того, почему бабочки остаются на свету, состоит в том, что они в основном летают ночью и в конечном итоге реагируют на свет так же, как на солнце, — погружаясь в свой дневной «сон».

Для получения дополнительной информации о мотыльках и связанных темах просмотрите ссылки на следующей странице.

Все о бабочках | Кафедра садоводства

Все о бабочках

Индекс
Что такое бабочка?
В чем разница между бабочкой и молью?
Какой жизненный цикл у бабочки?
Какие виды активности бабочек обычно наблюдаются?
— кормление
— греться
— лужа
— патрулирование и усаживание
— спаривание
— кладка яиц
— гибернирование
— миграция
— примечание о камуфляже
Слова бабочки (глоссарий)

Назад на домашнюю страницу Садоводства бабочек

Примечание: слова, подчеркнутые в тексте, определены в разделе «Слова-бабочки» или в глоссарии.

Что такое бабочка?

Бабочки — это взрослая летающая стадия некоторых насекомых, принадлежащих к отряду или группе чешуекрылых. Бабочки тоже относятся к этой группе. Слово «чешуекрылые» по-гречески означает «чешуйчатые крылья». Это название идеально подходит насекомым этой группы, потому что их крылья покрыты тысячами крохотных чешуек, наложенных друг на друга рядами. Чешуйки, которые расположены в красочном узоре, уникальном для каждого вида, — вот что придает бабочке ее красоту.

Как и все другие насекомые, у бабочек шесть ног и три основные части тела: голова, грудная клетка (грудь или средняя часть) и брюшко (конец хвоста). У них также есть две антенны и экзоскелет.

Вернуться к оглавлению

Разница между бабочкой и молью?


И бабочки, и мотыльки принадлежат к одной группе насекомых под названием Lepidoptera. В общем, бабочки отличаются от мотыльков следующим образом: (1) У бабочек обычно булавовидные усики, а у бабочек — пушистые или перистые.(2) Бабочки обычно активны в дневное время, в то время как большинство бабочек активны ночью. (3) Когда бабочка отдыхает, она держит крылья вертикально над своим телом. Бабочки же отдыхают, расправив крылья. Однако бабочки будут греться с распростертыми крыльями. (4) Бабочки обычно более ярко окрашены, чем мотыльки, однако это не всегда так. Есть очень красочные бабочки.

Вернуться к оглавлению

Жизненный цикл бабочки

A Жизненный цикл состоит из этапов, которые живой организм проходит в течение своей жизни от начала до конца.В течение своего жизненного цикла бабочка претерпевает процесс, называемый полным метаморфозом . Это означает, что бабочка полностью меняется от ранней личиночной стадии, когда она становится гусеницей, до последней стадии, когда она становится красивой и грациозной взрослой бабочкой. Жизненный цикл бабочки состоит из четырех стадий: яйца , личинки , куколки и взрослой особи .

Первой стадией жизненного цикла бабочки является яйцо или яйцеклетка .Яйца бабочек крошечные, различаются по цвету и могут быть круглыми, цилиндрическими или овальными. Самка бабочки прикрепляет яйца к листьям или стеблям растений, которые также служат подходящим источником пищи для личинок, когда они вылупляются.

Личинка, или гусеница , вылупившаяся из яйца, является второй стадией жизненного цикла. Гусеницы часто, но не всегда, имеют несколько пар настоящих ног вместе с несколькими парами ложных ног или ложноногих .Основное занятие гусеницы — это еда. У них ненасытный аппетит, они почти постоянно едят. По мере того как гусеница продолжает есть, ее тело значительно увеличивается. Однако жесткая внешняя оболочка или экзоскелет не растет и не растягивается вместе с увеличивающейся гусеницей. Вместо этого старый экзоскелет сбрасывается в процессе, называемом линькой , и заменяется новым экзоскелетом большего размера. Гусеница может пройти от четырех до пяти линек, прежде чем превратиться в куколку.

Третья стадия известна как куколка или куколка .Гусеница прикрепляется к ветке, стене или какой-либо другой опоре, и экзоскелет раскрывается, обнажая куколку. Куколка свисает вниз, как небольшой мешочек, пока не завершится превращение в бабочку. Сторонний наблюдатель может подумать, что из-за того, что куколка неподвижна, во время этой «стадии покоя» происходит очень немногое. Однако именно внутри раковины куколки структура гусеницы разрушается и перестраивается на крылья, тело и ноги взрослой бабочки.Куколка не питается, а получает энергию от пищи, съеденной личинками. В зависимости от вида стадия куколки может длиться всего несколько дней или более года. Многие виды бабочек зимуют или зимуют куколками.

Четвертая и последняя стадия жизненного цикла — взрослый . После того, как оболочка куколки расколется, из нее вылезет бабочка. В конечном итоге он спаривается и откладывает яйца, чтобы начать цикл заново.Большинство взрослых бабочек проживут всего неделю или две, в то время как некоторые виды могут жить до 18 месяцев.

Изображения в этом разделе показывают жизненный цикл черного ласточкиного хвоста на одном из растений-хозяев, фенхеле. Изображения взяты из публикации Kentucky Cooperative Extension Service Publication FOR-98 «Привлечение бабочек с помощью местных растений» Томаса Дж. Барнса.

Вернуться к оглавлению

Деятельность бабочек

Бабочки — сложные существа. Их повседневная жизнь может быть охарактеризована множеством занятий.Если вы наблюдательны, вы можете увидеть бабочек, участвующих во многих из следующих действий. Чтобы понаблюдать за некоторыми видами деятельности, такими как гибернация, может потребоваться некоторая детективная работа. Чтобы понаблюдать за другими занятиями, такими как купание в лужах, купание в лужах или миграция, вам нужно будет оказаться в нужном месте в нужное время. Ведите журнал активности и смотрите, сколько разных бабочек участвует в каждом занятии. Информация с отдельных страниц бабочек может дать вам некоторые подсказки относительно того, где (или на каких растениях) могут происходить некоторые из этих действий.

Вернуться к оглавлению

Кормление

На стадии личинки или гусеницы и взрослой бабочки пищевые предпочтения сильно различаются, в основном из-за различий в ротовой части. Оба типа продуктов должны быть доступны, чтобы бабочка завершила свой жизненный цикл.

Гусеницы очень разборчивы в том, что они едят, поэтому бабочка-самка откладывает яйца только на определенные растения. Она инстинктивно знает, какие растения будут подходящей пищей для голодных гусениц, вылупившихся из ее яиц.Гусеницы мало двигаются и могут провести всю свою жизнь на одном и том же растении или даже на одном листе! Их основная цель — съесть столько, сколько они могут, чтобы они стали достаточно большими, чтобы окукливаться. Гусеницы имеют жевательные части рта, называемые челюстями, , которые позволяют им есть листья и другие части растений. Некоторые гусеницы считаются вредителями из-за вреда, который они наносят посевам. Гусеницам не нужно пить дополнительную воду, потому что они получают все необходимое от растений, которые едят.

Взрослые бабочки также избирательны в том, что они едят. В отличие от гусениц, бабочки могут бродить и искать подходящую пищу на гораздо более широкой территории. В большинстве случаев взрослые бабочки способны питаться только различными жидкостями. Они пьют через трубчатый язык, называемый хоботком . Она разматывается, чтобы потягивать жидкую пищу, а затем снова свертывается спиралью, когда бабочка не ест. Большинство бабочек предпочитают цветочный нектар, но другие могут питаться жидкостями, содержащимися в гниющих фруктах, в иле с деревьев и в навозе животных.Бабочки предпочитают кормиться на солнечных местах, защищенных от ветра.

В недавнем исследовании кафедры энтомологии Университета Кентукки сравнивалось четыре широко доступных сорта циннии с точки зрения их привлекательности для бабочек. Щелкните здесь *** FIX LINK ***, чтобы увидеть результаты их исследования и перепечатку их результатов, опубликованных в журнале Journal of Environmental Horticulture.

Вернуться к оглавлению

Горы

Бабочки хладнокровны , что означает, что они не могут регулировать температуру своего тела.В результате температура их тела изменяется вместе с температурой окружающей среды. Если им становится слишком холодно, они не могут летать и должны разогреть мышцы, чтобы возобновить полет. Бабочки могут летать, пока температура воздуха составляет от 60 до 108 градусов по Фаренгейту, хотя лучше всего при температуре от 82 до 100 градусов по Фаренгейту. Если температура упадет слишком низко, они могут поискать светлый камень, песок или лист в солнечном месте и погреться. Бабочки греются с распростертыми крыльями, чтобы впитать солнечное тепло.

Вернуться к оглавлению

лужа

Когда бабочкам становится слишком жарко, они могут направиться в тень или в прохладные места, такие как лужи.Некоторые виды собираются в неглубоких грязевых лужах или на влажных песчаных участках, потягивая богатую минералами воду. Обычно в лужах больше самцов, чем самок, и считается, что соли и питательные вещества в лужах необходимы для успешного спаривания.

Вернуться к оглавлению

Патрулирование и высадка

Есть два метода, которые бабочка-самец может использовать для поиска самки. Он может патрулировать или летать над определенной областью, где активны другие бабочки.Если он увидит возможного помощника, он прилетит, чтобы рассмотреть его поближе. Или, вместо этого, он может сидеть на высоком растении в районе, где могут присутствовать самки. Если он заметит вероятного партнера, он бросится расследовать это дело. В любом случае, если он найдет подходящую самку, он начнет брачный ритуал. Если вместо этого он найдет другого самца, может начаться ожесточенная драка.

Вернуться к оглавлению

Сопряжение

У самца бабочки есть несколько методов определения, нашел ли он самку своего вида.Один из способов — на глаз. Самец будет искать бабочек с крыльями правильного цвета и рисунка. Когда самец видит потенциального партнера, он подлетает ближе, часто позади или над самкой. Подойдя ближе, самец испускает особые химические вещества, называемые феромонами , , при этом он взмахивает крыльями немного чаще, чем обычно. Самец также может исполнять особый «танец ухаживания», чтобы привлечь самку. Эти «танцы» состоят из схем полета, характерных для этого вида бабочек. Если женщина заинтересована, она может присоединиться к танцу мужчины.Затем они будут спариваться, соединившись концом за концом на животе. В процессе спаривания, когда их тела соединяются, самец передает сперму самке. Когда яйца позже проходят через яйцекладочную трубку самки, они оплодотворяются спермой. Самец бабочки часто умирает вскоре после спаривания.

Вернуться к оглавлению

Яйценоскость

После спаривания с самцом бабочка-самка должна отправиться на поиски растения, на котором она откладывает яйца.Поскольку гусеницы, которые вылупятся из ее яиц, будут очень разборчивы в том, что они едят, она должна быть очень разборчивой при выборе растения. Она может распознать нужный вид растения по цвету и форме листьев. Но на всякий случай она может бить по листу ногой. Это царапает поверхность листа, вызывая появление характерного запаха растения. Убедившись, что она нашла правильный вид растений, она приступает к откладыванию яиц. Откладывая яйца, они оплодотворяются спермой, которая хранилась в ее теле с момента спаривания.Некоторые бабочки откладывают одно яйцо, в то время как другие могут откладывать яйца группами. Липкое вещество, производимое самкой, позволяет яйцам прилипать к месту, где бы она ни откладывала их, либо на нижней стороне листа, либо на стебле.

Вернуться к оглавлению

Спящий режим

Бабочки хладнокровны и в активном состоянии не переносят зимних условий. Бабочки могут пережить холодную погоду, впадая в спячку в защищенных местах. В качестве мест зимовки они могут использовать очищенную кору деревьев, многолетних растений, бревен или старых заборов.Они могут впадать в спячку на любой стадии (яйцо, личинка, куколка или взрослая особь), но обычно каждый вид спит только на одной стадии.

Вернуться к оглавлению

Переход

Еще один способ, которым бабочки могут избежать холода, — это мигрировать в более теплые регионы. Некоторые мигрирующие бабочки, такие как нарисованная дама и бабочка-капуста, летают всего несколько сотен миль, в то время как другие, такие как монарх, преодолевают тысячи миль.

Монархи считаются поборниками миграции бабочек на дальние расстояния, преодолевая расстояние в 4000 миль в оба конца. Они начинают свой полет еще до наступления осенних холода, направляясь на юг из Канады и северных штатов США. Монархи мигрируют в более теплый климат Калифорнии, Флориды и Мексики, совершая путешествие за два месяца или меньше и попутно питаясь нектаром. Прибыв в пункт назначения на юг, они проведут зиму, отдыхая перед обратным рейсом. Немногие из первых взрослых действительно завершают путешествие домой. Вместо этого самки спариваются и откладывают яйца по пути, а их потомство завершает это невероятное путешествие.

Вернуться к оглавлению

Камуфляж

На бабочек и гусениц охотятся птицы, пауки, ящерицы и другие животные. Будучи практически беззащитными перед многими из этих голодных хищников, чешуекрылые разработали ряд пассивных способов защиты. Один из способов — сделать себя незаметными с помощью камуфляжа.

Гусеницы могут быть окрашены в защитный цвет или иметь структуры, которые позволяют им, казалось бы, исчезать на заднем плане.Например, многие гусеницы зеленого цвета, что затрудняет их обнаружение, поскольку они сливаются с листом-хозяином. Некоторые личинки, особенно обитающие в тропиках, имеют сходство с птичьим пометом, маскировка, которая делает их непривлекательными для потенциальных хищников.

Окраска и узор крыльев бабочки могут позволить ей сливаться с окружающей средой. Некоторые могут выглядеть как мертвые листья на ветке, когда они отдыхают с закрытыми крыльями. Отметки под крылом в виде запятой и вопросительного знака бабочек помогают им оставаться незамеченными во время гибернации в подстилке из листьев.

Вернуться к оглавлению

Слова-бабочки (Глоссарий)

Брюшко (существительное) — последний сегмент тела насекомого, расположенный на конце хвоста. Сердце, репродуктивные органы и большая часть пищеварительной системы расположены в брюшной полости насекомого.

Взрослый (существительное) — взрослое или полностью развитое животное. Бабочка или моль — это взрослая стадия гусеницы.

Антенна (существительное, множественное число: усики) — одна из пары тонких структур, расположенных на голове некоторых насекомых.Усики бабочки используются для баланса, обнаружения запахов и скорости ветра.

Греться (глагол) — действие, при котором бабочка отдыхает с распростертыми крыльями на солнце, чтобы поглотить как можно больше тепла.

Камуфляж (существительное) — защитная окраска, которая позволяет животному сливаться с окружающей средой, тем самым скрывая его от хищников.

Гусеница (существительное) — червеобразная вторая стадия жизненного цикла бабочки, также называемая личинкой.

Хитин (существительное, произносится: KI-tin) — прочный бесцветный материал, из которого состоит экзоскелет насекомого.

Chrysalis (существительное — произносится: KRIS-uh-liss) — третья стадия жизненного цикла бабочки, также называемая куколкой.

Кокон (существительное) — шелковое защитное покрытие, создаваемое личинкой моли, прежде чем она станет куколкой.

Холоднокровный (прилагательное) — температура тела примерно такая же, как у окружающего воздуха, из-за неспособности животного регулировать собственное внутреннее тепло тела.С другой стороны, теплокровные животные способны регулировать собственное внутреннее тепло тела, и их тела остаются при довольно постоянной температуре, независимо от их окружения.

Покой (существительное) — период бездействия, когда развитие приостанавливается, часто происходит при неблагоприятных условиях. Также спящий (глагол).

Яйцо (существительное) — первая стадия жизненного цикла бабочки. Из яйца бабочки вылупляется личинка или гусеница.

Экзоскелет (существительное) — прочное внешнее покрытие из хитина, которое поддерживает тело и защищает внутренние органы.

Голова (существительное) — передний сегмент тела насекомого. Здесь расположены ротовой аппарат, глаза и усики.

Зимняя спячка (существительное) — также называется перезимовкой, переходом в период бездействия или бездействия, который длится в течение определенного периода времени (например, сезона), позволяя животному выжить в суровую погоду. Зимой бабочки впадают в спячку на любой стадии развития, в зависимости от вида. Однако чаще всего гибернация наступает на стадии куколки.Также спящий (глагол).

Инстинкт (существительное) — способ поведения, естественный для животного от рождения. Поведение известно без обучения. Также инстинктивно (наречие).

Личинка (существительное, множественное число: личинки) — червеобразная вторая стадия жизненного цикла бабочки, также называемая гусеницей.

Жизненный цикл (существительное) — фазы или изменения, которые насекомое проходит от стадии яйца до своей взрослой жизни.

Мандибулы (существительное) — зубчатые челюсти, присутствующие у насекомых с жевательным ротовым аппаратом.У гусениц есть челюсти, а у взрослых бабочек — нет.

Спаривание (глагол) — соединение самки и самца с целью получения потомства.

Метаморфоза (существительное) — заметные изменения внешнего вида и привычек, которые происходят во время развития, от стадии (стадий) роста до стадии зрелости, взрослой особи. Бабочки претерпевают «полную метаморфозу», и их внешний вид полностью меняется от личиночной стадии к взрослой. Насекомые, прошедшие «простую метаморфозу», такие как кузнечик, на этих стадиях меняют внешний вид лишь постепенно.

Миграция (существительное) — массовое перемещение вида животных на многие мили с целью избежать неблагоприятных условий. Некоторые бабочки, такие как монарх, могут мигрировать на тысячи миль, чтобы избежать зимних условий. Другие виды бабочек могут мигрировать только на относительно короткие расстояния. Также мигрировать (глагол).

Molt (глагол) — потерять старую кожу или экзоскелет. Насекомое вырастает в большем размере, чтобы заменить выпавшее.

Нектар (существительное) — сладкая сладкая жидкость, производимая многими цветами.

Ovum (имя существительное, множественное число: ova) — яйцо.

Патрулирование (глагол) — полет над определенной областью в поисках помощника.

Насаживаться (глагол) — приземлиться на высокое растение или другой объект с целью поиска партнера.

Феромон (существительное) — химическое вещество, выделяемое животным и предназначенное для того, чтобы вызвать определенную реакцию у другого животного того же вида. Бабочки выделяют феромоны, чтобы привлечь партнера.

Хоботок (существительное) — похожий на соломинку гибкий язык, который раскручивается, когда бабочка потягивает жидкую пищу, а затем снова сворачивается в спираль, когда бабочка не ест.

Proleg (существительное) — мясистая ножка или «ложная ножка», прикрепленная к брюшку некоторых личинок насекомых.

Puddling (глагол) — потягивание богатой питательными веществами воды из луж. Обычно в лужах больше самцов, чем самок, и считается, что соли и питательные вещества в лужах необходимы для успешного спаривания.

Куколка (существительное, мн. Куколки) — третья стадия жизненного цикла бабочки, также называемая куколкой.

Куколка (глагол) — превращаться и существовать как куколка.

Чешуя (существительное) — крошечные модифицированные волоски, которые перекрывают крыло бабочки. Чешуя придает крыльям бабочки свой цвет и красоту.

Стадия (существительное) — один из отчетливых периодов в жизни насекомого. У бабочек есть четыре стадии: яйцо, личинка, куколка и взрослая особь.

Thorax (имя существительное) — второй сегмент тела насекомого, расположенный в средней части. К грудной клетке прикреплены крылья и ноги бабочки.

Жила (существительное) — ребристые трубки, служащие опорой крыльям насекомых. Вены представляют собой трубки, в основном заполненные воздухом.

Животные и растения в зоопарке Сан-Диего

Они ощущают вкус ногами и имеют всасывающую трубку для рта. Их глаза состоят из 6000 линз и могут видеть ультрафиолетовый свет. Они пьют из грязевых луж и превращаются из гусениц в порхающих взрослых особей. Эти очаровательные волшебники — бабочки!

Существует около 165 000 известных видов, обитающих на всех континентах, кроме Антарктиды, и они бывают самых разных цветов и размеров.Самый большой может достигать 12 дюймов (30 сантиметров) в поперечнике, а самый маленький — всего 0,12 дюйма (0,3 сантиметра).

Бабочка или моль? Есть способы отличить их друг от друга. У бабочек обычно длинные гладкие усики, закругленные на концах, в то время как у большинства бабочек усики толстые, перистые. Мотыльки также имеют более крупное и пушистое тело, чем бабочки. Большинство бабочек летают ночью, тогда как большинство бабочек летают днем. Из-за того, что они активны, бабочки, как правило, более красочны, чем мотыльки, но это не всегда так.

Вы можете увидеть еще одно отличие, когда они отдыхают: большинство бабочек расправляют крылья над телом, в то время как большинство бабочек поднимают их вверх и друг против друга. И хотя в куколке развиваются и бабочки, и моль, большинство мотыльков также прядут защитный кокон.

Крылатый. Вы знаете, из чего сделаны крылья бабочки? На самом деле они довольно сложные. Основная структура крыла состоит из тонких слоев хитина, белка, который также составляет внешнюю «оболочку» тела.Эти слои настолько тонкие, что сквозь них видно. Они покрыты тысячами крошечных модифицированных волосков, называемых чешуей, которые отражают свет, создавая необычные цвета и узоры, которые мы видим. Эти чешуйки представляют собой «пыль», которая слетает с крыла бабочки, когда оно касается листьев и цветов.

Крылья также содержат систему вен, по которым циркулирует кровь, а сильные мускулы на теле бабочки перемещают крылья вверх и вниз. На самом деле крылья движутся по цифре «восьмерка», толкая бабочку в воздухе.Некоторые кажутся мерцающими; это вызвано тем, как свет отражается от чешуек на его крыльях.

Крылья мотылька и бабочки очень нежные, их легко порвать или оторвать от малейшего прикосновения. Пожалуйста, смотрите на этих удивительных существ только глазами, а не пальцами. А еще лучше поймать удачу, позволив им приземлиться на вас!

Довольно ехать. Бабочки-монархи известны своей ежегодной миграцией, преодолевая расстояние до 2000 миль за 2 месяца, чтобы добраться из Канады и северной части США.С. в Мексику на зиму. Некоторые бабочки, обитающие в холодном климате, не мигрируют, а вместо этого вырабатывают в своем теле глицерин, который действует как «антифриз для бабочек», чтобы сохранить им жизнь зимой.

Бабочки, по сути, хладнокровны, и многие из них готовятся к полету, сидя в тепле или греясь на солнце. Но некоторые, особенно бабочки, развили приспособления, чтобы сами повышать температуру своего тела, такие как вибрация крыльев, чтобы разогреть мышцы.

Полет быстро, высоко и далеко.Самые быстрые бабочки — это шкиперы, которые могут летать со скоростью 37 миль в час (60 километров в час), но большинство бабочек летают со скоростью от 5 до 12 миль в час (от 8 до 20 километров в час). Некоторые могут летать на большой высоте, до 10 000 футов (3050 метров). Некоторые бабочки также могут преодолевать большие расстояния, например бабочка-монарх, которая может мигрировать на 2 000 миль (3 218 км) и более. Ночные бабочки ориентируются по Луне и звездам, но когда этот свет недоступен, бабочки используют магнитные «подсказки» с Земли.

Цвет меня осторожен. Цвет бабочки может быть защитным. Большие пятна на сове-бабочке выглядят как глаза гораздо более крупного хищника, поэтому птица может дважды подумать, прежде чем атаковать. Другие бабочки замаскированы, чтобы сливаться с окружающей их средой, а некоторые окрашены в яркие цвета, чтобы предупредить, что они ядовиты.

Используют ли бабочки-монархи поляризованное окно в крыше для миграционной ориентации?

РЕЗЮМЕ

Чтобы проверить, используют ли мигрирующие бабочки-монархи поляризованные световые узоры в качестве часть солнечного компаса с компенсацией по времени, мы записали их виртуальный полет пути в авиасимуляторе, в то время как бабочки подвергались воздействию пятен голубое небо с естественной поляризацией, искусственные поляризаторы или солнечное небо.В Кроме того, мы тестировали бабочек с детекторами поляризованного света и без них. их сложный глаз закрыт. Ориентационные ответы монархов предположил, что бабочки не использовали поляризованный свет в качестве компаса, и при этом они не проявляли особой реакции выравнивания по отношению к ось поляризованного света. Если смотреть прямо на солнце, мигрирующие монархи с закрашенными детекторами поляризованного света все еще могли использовать свои компас с временной компенсацией: бабочки без сдвига часов, с их спинным ободом области окклюзии, ориентированные в типичных для них мигрирующих направлениях с юга на юго-запад. направление.Кроме того, они изменили курс полета по часовой стрелке на предсказал ∼90 ° после предварительного сдвига часов на 6 часов. Мы делаем вывод, что у мигрирующих бабочек-монархов поляризованные световые сигналы не нужны для небесный компас с компенсацией по времени, чтобы азимутальное положение солнечный диск и / или связанные с ним градиенты интенсивности света и спектра кажутся быть главным компасом для мигрантов.

Введение

В настоящее время точно установлено, что бабочки-монарх ( Danaus plexippus L.) осенью пользуются солнечным компасом с временной компенсацией. миграция из восточной части Северной Америки в районы зимовки в Центральной Мексика (Perez et al., 1997; Моуритсен и Фрост, 2002; Froy et al., 2003). В предыдущем эксперименты, мигрирующие монархи были представлены примерно 120 ° чистое голубое небо, включая солнце (Mouritsen, Frost, 2002). Таким образом, бабочки могли видеть не только солнце, но и поляризованные поля. световой узор в результате рассеяния солнечного света молекулами воздуха атмосферы (Strutt, 1871).

Поляризационное зрение — широко распространенная сенсорная способность насекомых. (Waterman, 1981; Wehner, 1982 г., 1994; Лабхарт и Мейер, 1999; Хорват и Варджу, 2004 г.), и картина поляризованного света в небе участвует в нескольких пространственных механизмы ориентации (Венер, 1984, 2001) начиная с курса контроль, как предлагается, например, у мух (Вольф и др., 1980; фон Филипсборн и Лабхарт, 1990), поляризационному компасу пчел и муравьев (Wehner, 1984, 1994, 1996). У всех насекомых исследованы до сих пор (пчелы, муравьи, мухи, сверчки и саранча), способность использование поляризованного окна в крыше для ориентации осуществляется группой специализированных омматидии, расположенные на заднем крае сложного глаза, называемые дорсальными краевая зона (DRA) (Wehner, 1982; Венер и Штрассер, 1985; Fent, 1985; фон Филипсборн и Лабхарт, 1990; Бруннер и Лабхарт, 1987; Лабхарт, 1999; Маппес и Хомберг, 2004 г.).Гистологические исследования (Лабхарт и Бауманн, 2003; Reppert et al., 2004) и электрофизиологические записи (J.S. and T.L., неопубликованные) продемонстрировали наличие специализированного ДРА в глазу бабочки-монарха. Таким образом, было предложил монархам использовать поляризационное зрение для пространственной ориентации (Reppert et al., 2004). В Целью настоящего исследования является изучение роли поляризации световых лучей. в системе ориентации бабочек-монархов.

Материалы и методы

Всего мы поймали 331 дикую бабочку-монарх в откормленных мигрирующих состояние на северном берегу озера Онтарио осенью 2003 и 2004 гг.Монархи были пронумерованы и размещены внутри помещений. Мы подвергли 43 из их на 6-часовой сдвиг часов (загорается через 6 часов после восхода солнца, выключается через 6 часов после закат в течение не менее 10 дней), а остальные выдерживали в соответствии с циклом свет / темнота местный фотопериод. Изучить поведенческую реакцию бабочек на линейно поляризованный свет использовали четыре имитатора полета (Mouritsen, Frost, 2002). Эти тренажеры состоят из белых полупрозрачных пластиковых цилиндров, которые обеспечьте поле обзора неба 120 ° и предотвратите попадание бабочек видя ориентиры за пределами ствола.Бабочки на привязи в центре симулятор может ориентироваться в любом географическом направлении по своему выбору, пока оптический кодировщик записывает их мгновенное направление полета. Новый миниатюрные оптические энкодеры (E4; US Digital, Ванкувер, Вашингтон, США) покрыли меньше чем 7 ° поля зрения монархов во всех экспериментах. Аппарат, описана техника привязки бабочки и основные экспериментальные процедуры. подробно в Mouritsen and Frost (2002). Безмятежный Магнитное поле Земли (измеренное с помощью феррозондового магнитометра; Fluxmaster-X, Mayer Messgeräte, Германия) был доступен во всех экспериментах.

Эксперименты проводились на открытом воздухе в открытом поле недалеко от Кингстона, Канада. (76 ° 30 ′ з.д., 44 ° 20 ′ с.ш.) во время пика осенней миграции. (11 сентября — 26 октября). Все процедуры были одобрены Queen’s Университетский комитет по уходу за животными в соответствии с Канадским советом Рекомендации по уходу за животными. Активно летают только бабочки не менее 15 мин. были включены в анализ данных. Для каждого отдельного рейса мы рассчитали среднее географическое направление полета (α geo ) отдельное животное и направленность его полета, r индивидуальный (средняя длина вектора ориентации; Бачелет, 1981).Рейсы с r отдельных значений <0,1 (40 полетов из общего количества более 300) были исключены из статистического анализа, поскольку эти траектории полета были ненаправленными. В каждом экспериментальном состоянии любой индивидуум монарх был испытан только один раз. Чтобы свести к минимуму использование животных, большинство бабочек испытано в нескольких экспериментальных условиях.

Чтобы выяснить, могут ли мигрирующие бабочки-монархи использовать естественный Поляризационная диаграмма просвета в качестве ориентира, мы записали полет направление бабочек под молочно-белым, непрозрачным, полупрозрачным Крышка из оргстекла с круглым отверстием диаметром 15 см в зените.Этот ограничили обзор естественного неба для бабочек до угла обзора 44 ° в центре зенита. Таким образом, бабочки не могли видеть солнце и наличие других возможных источников информации о направлении такие как спектральные градиенты и градиенты интенсивности света были минимизированы (Россель и Венер, 1984а; Венер и Штрассер, 1985; Венер, 1997). Деревянное солнце шторы, установленные за пределами поля зрения бабочек, затеняли тренажеры полностью, тем самым устраняя потенциальные сигналы направленной яркости, связанные с солнцем на стенках бочки.Поскольку максимальная поляризация светового люка происходит под углом 90 ° угловое расстояние от Солнца, степень поляризации в зените равна самый высокий, когда солнце приближается к горизонту. Таким образом, чтобы гарантировать, что представленные поляризационные сигналы были выше порога восприятия, известного из другие виды насекомых (Wehner, 1991; Лабхарт, 1996), мы ограничили эксперименты с углом обзора 44 ° утренние и дневные часы, когда солнце поднималось менее 40 °. В в большинстве этих тестов небо было полностью чистым во время всего тестирования период.Лишь в нескольких тестах наблюдалась временная облачность до ~ 20%. В качестве контроля мы тестировали монархов с полем обзора 120 ° при ясном небе. с видимым солнцем и при имитации полной облачности (молочно-белый полупрозрачная крышка из оргстекла без открывания) такая, что ни вид на солнце не имелось ни картины поляризации.

Прогнозируемые реакции групповой ориентации бабочек-монархов с учетом Вид на чистое естественное небо под углом 44 ° зависит от того, как выглядят бабочки. Ожидается, что для пространственной ориентации будут использоваться поляризованные световые сигналы. Если поляризован световые сигналы используются в качестве ориентира для системы компаса с временной компенсацией, монархи, испытанные в течение дня, должны все сориентироваться в миграционных Ось ЮЗ – СВ. Направленное распределение должно быть бимодальным из-за почти полная 180 ° неоднозначность поляризованного стимула в зените. В качестве альтернативы монархи могли выстроиться в определенном предпочтительном направлении. относительно поляризованного светового луча (например, к электронным векторам, перпендикулярным продольная ось корпуса, как у мухи Musca domestica ; видите, для например, фон Филипсборн и Лабхарт, 1990).Их предсказанная бимодальная ориентация затем изменится. течение дня из-за ∼15 град. h –1 оборот Солнце и связанная с ним ось симметрии поляризационной картины.

Чтобы проанализировать наши данные для такого ответа, мы исправили каждый среднее географическое направление полета бабочки (α geo ) для усредненный за время эксперимента азимут солнца (α sun ), тем самым раскрывая ориентацию монарха (α отн. ) относительно относительно азимута Солнца и, следовательно, также относительно перпендикуляра, полученного от Солнца. ось поляризации в зените [α отн. = α geo –α sun (мод. 360 °)].Если все монархи предпочитают одну и ту же ориентацию электронного вектора, α отн. постоянно. Если же отдельные бабочки-монархи имеют разные предпочтительные ориентации e-вектора, как, например, в саранча Schistocerca gregaria (Mappes and Homberg, 2004), ориентация внутри каждой экспериментальной группы монархов будет случайной.

Поэтому во второй серии экспериментов мы закрыли отверстие в Крышка из оргстекла с частью линейного поляризатора, пропускающего UVA-лучи (HN42HE; 3M, Норвуд, Массачусетс, США), предоставляя каждому монарху зенитно-центрированную поляризованную световой раздражитель шириной 44 ° и степенью поляризации 80–100% (от 300 до 700 нм). После 15 минут активного полета крышка (включая поляризатор) была повернута по часовой стрелке на 90 ° для проверки произойдет ли смещение ориентации. В качестве контроля мы повторили экспериментов после снятия поляризатора с крышки из оргстекла, чтобы монархи могли видеть естественное небо через отверстие. По часовой стрелке 90 ° поворот теперь вызывал то же движение крышки, что и раньше, тогда как поляризованный стимул (естественная поляризация светового люка) остался прежним. Только данные из монархи, которые продолжали летать не менее 10 минут после поворота, были проанализированы на изменение ориентации.Мы проводили эксперименты в течение полдень (высота Солнца> 40 °), когда степень поляризации на зенит был низким, а поляризаторы выровнены на ± 45 ° по отношению к средний азимут солнца в течение каждого экспериментального 30-минутного периода полета. Поскольку Ориентация е-вектора в зените перпендикулярна азимуту солнца. (Strutt, 1871), это расположение гарантирует, что интенсивность света под фильтром была то же самое для двух ориентаций поляризатора.

Чтобы проверить, могут ли монархи использовать искусственный поляризованный световой стимул. для ориентации с компенсацией по времени для каждого полета вычислялось (1) среднее географическое направление полета в течение первых 15 минут полета (α geo ), (2) географическая ориентация одного конца ось искусственного поляризатора во время этого конкретного эксперимента (α pol ) и (3) азимут Солнца, усредненный за время эксперимент (α вс ).Из этих значений мы получили географический заголовок бабочки с компенсацией времени, (α сравн. ), как: α comp = α geo –α pol + α солнце ± 90 ° (мод. 360 °). ± -член в этой формуле необходим, поскольку любой ориентация линейного поляризатора может указывать на два равновероятных солнца. азимутальные позиции. Чтобы учесть эту двусмысленность, мы удвоили углы полученные данные, преобразовав ожидаемую бимодальную групповую ориентацию в одномодальный (Batschelet, 1981).Значение α geo –α pol (mod 360 °) указывает ориентацию монарха относительно поляризатора и поэтому используется, чтобы проверить, встали ли монархи в ряд с поляризатор.

Пока мы писали эту статью, Reppert et al. (2004) сообщили о сильном реакции монархов на искусственный поляризатор, покрывающий ∼80 ° поле зрения животных. Эти данные противоречат нашим выводам с использованием Стимулы поляризованного света шириной 44 °. Поэтому мы решили исследовать, в Осенью 2004 г. проведена третья серия экспериментов, размеры стимулов поляризованного света могут объяснить противоположные результаты.Мы установлен передающий UVA линейный поляризатор (3M® Vikuiti® Polarizing Фильм HNP’B; 3M Canada, Лондон, Онтарио, Канада; Диаметр 10,2 см) 5,7 см выше головы бабочек, чтобы получить высокополяризованный свет 85 ° стимул (степень поляризации> 99% между 300 нм и 900 нм): 0,5 В центре каждого поляризатора пробивали отверстие диаметром см. наклеивается маленьким кольцом двустороннего скотча на центральный 1 см нижняя сторона прозрачного держателя из оргстекла, пропускающего УФ-лучи (диаметр 2 см), поэтому что отверстие в поляризаторе соответствовало эквивалентному отверстию в центре Диск из оргстекла.Диск с установленным поляризатором закреплялся на алюминиевой трубки (диаметром 0,5 см) с помощью небольшого крепежного винта, чтобы положение поляризатора можно было отрегулировать по высоте с помощью алюминиевого Трубка надвигалась на алюминиевую трубку, направляющую вольфрамовый стержень, к которому застегивалась бабочка. Мы также прикрутили прозрачное оргстекло, пропускающее УФ-лучи. кольцо (диаметром 1 см) к нижнему концу направляющей трубки для предотвращения плотно прилегающая алюминиевая трубка (и, следовательно, поляризатор) от выскальзывания позиции.Другой диск из оргстекла, пропускающий УФ-лучи (диаметр 3 см), был закреплен. к верхнему концу алюминиевой трубки прямо под планкой из оргстекла на на котором был установлен оптический кодировщик. Это позволило нам, превратив этот диск в сдвиньте поляризатор вручную, не заходя внутрь имитатора полета. В полный держатель поляризатора HNP’B показан на Рис. 1. Белый полупрозрачный Крышка из оргстекла с отверстием в центре диаметром 30 см закрывала ствол. и обеспечивал поле обзора 75 ° с чистым голубым небом в зените над поляризатор.Следуя экспериментальным процедурам, описанным Reppert et al. (2004) мы выполнили все эксперименты утром и днем, кроме полудня [с 11:00 до 13:00 Восточное стандартное время (EST)]. Поляризаторы были выставлены параллельно диаграмма поляризации в зените в течение первых 15 мин полета, а затем повернуты на 90 ° так, чтобы они были перпендикулярны поляризации светового люка во второй части полета.

Рисунок 1.

Детальный чертеж держателя поляризатора, использованного в экспериментах 2004 г. проверка реакции монархов на световой стимул с поляризацией 85 °.В верхняя пунктирная линия указывает уровень крышки, ограничивающий вид бабочек на небо. Подробное описание см. В разделах «Материалы» и » методы.

Экспериментальная установка, описанная Reppert et al. (2004) ни о каком солнце не упоминалось оттенки. Солнце, даже если оно не видно непосредственно бабочке внутри имитатор полета, вызвал явную картину интенсивности света на имитаторе стены: сторона тренажера, обращенная к солнцу, ярко освещалась сквозь белые полупрозрачные стенки ствола, а на противоположной стороне виднелись очень отчетливое яркое пятно овальной формы, противоположное азимуту Солнца.Чтобы устраняя эти артефакты яркости, мы повторили эксперименты, используя солнцезащитные козырьки, расположенные вне поля зрения бабочек. Эти контрольные эксперименты проводились в конце сезона (12–26 октября 2004 г.). В качестве максимального возвышение солнца было менее 35 °, световой люк в зените был хорошим поляризовались в течение дня, так что мы могли пропустить полуденный перерыв. В результаты, полученные при воздействии поляризованного светового стимула 85 °, анализировали как описанные выше для экспериментов, проведенных с поляризованным светом 44 °. стимул.

Последняя серия экспериментов была разработана для проверки того, насколько восприятие поляризованный световой люк необходим для миграционной ориентации монархов. Поэтому мы закрасили детекторы поляризованного света сдвинутых и сдвинутых часов. монархи без часового механизма с непрозрачной черной краской [1: 1 Lascaux Aquacryl (Alois K. Diethelm AG, Брюттизеллен, Швейцария): Marabu Dekorlack (Marabuwerke, Tamm, Германия)], покрывая край всего глаза, кроме самая хвостовая сторона. Монархи были протестированы под углом зрения 120 °. ясного неба, включая прямой вид на солнце.Результаты сравнивались с тактовым сдвигом и без тактового управления, у которых не было своего DRA покрытый. Для подтверждения того, что DRA был полностью покрыт краской в экспериментов, в 2003 г. бабочек приносили в жертву сразу после испытательный полет. В лаборатории каждый глаз монтировался индивидуально и напылялся. (BAL-TEC SCD 005 Cool Sputter Coater; Бальцерс, Лихтенштейн) с золотом (15 нм слой). Затем краска отслаивалась и зонд снова распылялся (10 нм слой). Из-за разницы в толщине слоя золота сканирующий электрон микроскопия (SEM; S-3200N; Hitachi, Токио, Япония) показала точное количество окклюзированные омматидии.Изображения SEM подтвердили, что DRA был полностью покрыт все животные. Поэтому в 2004 году мы вместо этого снимали краску с каждого глаза после того, как был проведен эксперимент и подтверждено количество окклюзированных омматидии, основанные на четком негативном отпечатке, оставленном омматидиями на внутри окрашенной маски.

Результаты

Во-первых, мы исследовали, имеют ли различные стимулы какие-либо значительный систематический эффект на направленность [средняя длина вектора ( r индивидуальный )] индивидуальных полетов.Единственный значительный различия, основанные на парных сравнениях, произошли между направленностью животных, летящих под моделируемой облачностью, по сравнению с траекториями полета групп солнечного контроля с синхронизацией и без нее в 2004 году (одностороннее ANOVA по рангам с последующим методом парных множественных сравнений Данна, P <0,05 для двух упомянутых сравнений, P > 0,05 для все остальные сравнения). Значения, специфичные для группы, можно найти в Таблица 1.

Таблица 1.

Обзор условий эксперимента

Рис. 2.

Ориентация бабочек-монархов, подверженных воздействию различных небесных сигналов. Каждая точка на периферии круга (A, D, E, H) указывает среднюю ориентацию один полет бабочки. Стрелками показаны средние групповые векторы. Сломан кружки указывают радиус среднего вектора, необходимого для значимости при P <0,05 и P <0.01 уровень по Рэлею тест (Batschelet, 1981). ДО Н.Э и F, G показывают виртуальные траектории полета отдельных бабочек, предполагая, что постоянная скорость полета. Они начинаются в центре диаграммы и перемещаются к периферии. Расстояния нормализованы. (A, B) с углом 120 ° вид на чистое голубое небо, включая солнце, монархи ориентируются в своих юго-юго-западное миграционное направление. (C, D) При моделированной облачности с доступным только геомагнитным полем, но без сигналов солнца или поляризованного света, бабочки были ориентированы случайным образом.(E – G) Поле зрения 44 ° ясное голубое небо в зените, но отсутствие прямого обзора солнца также привело к случайному ориентация (E) как для монархов, проверенных утром (серые точки, следы в F) и днем ​​(открытые точки, дорожки в G). Поскольку несколько рейсов бимодальное, и указывается только видный пик каждого бимодального распределения на круговых диаграммах некоторые точки на круговых диаграммах не кажутся совпадают с соответствующими треками. (H) Монархи также не показали никаких предпочтение совмещать с осью поляризации светового люка в зените (обозначено четырьмя параллельными линиями).

Во-вторых, для каждого экспериментального условия мы исследовали среднее значение группы ориентация бабочек. Подробные числовые данные по всей ориентации эксперименты можно найти в таблице 1. Бабочки-монархи летают под чистым небом с беспрепятственный обзор солнца в 2003 г., ориентированный в типичном направление миграции с юга на юго-запад (α geo = 202 °, r = 0,80, P <0,001; Инжир. 2A, B) в любое время дня [диапазон времени с 10:00 до 15:00 EST в этом исследовании; еще более широкий временной диапазон в Mouritsen and Frost (2002)].Бабочки протестированы при полном моделировании облачности показал случайную групповую ориентацию (α geo = 134 °, r = 0,22, P = 0,35; Рис. 2C, D). Экспериментальный группам предоставлено поле зрения шириной 44 ° с чистым, естественным небом в зенит, но без прямого взгляда на солнце, ориентированный случайным образом (α geo = 345 °, r = 0,16, P = 0,39; Рис. 2E – G), а удвоение углов ориентации не выявили значительной бимодальной ориентации либо (α geo = 116 ° / 296 °, r = 0.14, P = 0,42). Нет предпочтения выстраиваться в определенном направлении относительно наблюдалась поляризационная картина неба (α отн. = 198 °, r = 0,06, P > 0,90; Инжир. 2H), и никакой существенной бимодальной ориентации не удалось выявить с помощью удвоение углов (α отн. = 39 ° / 219 °, r = 0,23, P = 0,10).

Замена естественного поляризованного светового стимула искусственным поляризованным светом. световой раздражитель привел к аналогичным результатам: групповая ориентация монархов на ожидаемое направление e-вектора во время эксперимента (ориентация с компенсацией по времени) была случайной при 44 ° UVA-содержащем поляризованный световой стимул (удвоенные углы: α comp = 89 ° / 269 °, r = 0.23, P = 0,13; Рис. 3A). Рассматриваемый как группа, монархи также не проявили никакой реакции выстраивания относительно оси e-вектора поляризованного светового стимула 44 ° (удвоенные углы: α geo –α pol = 174 ° / 354 °, r = 0,20, P = 0,17; Инжир. 3Б). Хотя смещение ориентации после 90 ° по часовой стрелке изредка наблюдался поворот поляризатора (см. Обсуждение), нет значительный групповой ответ на поворот поляризатора на 90 ° по часовой стрелке произошло, и средний сдвиг ориентации после поворота не отличался значительно от 0 ° (α = 348 °, r = 0.61, P <0,01, 95% доверительный интервал = 316–20 °; Рис. 4A). Изменения в среднем направление после поворота по сравнению с таковым до поворота не отличалось значительно по сравнению с теми, которые наблюдались в контрольных экспериментах, когда крышки с Открытие, открывающее чистое небо, но без поляризатора, было повернуто [Рисунок. 4С; 95% уверенность интервал среднего направления (α) и направленности экспериментального группа ( r группа ) перекрывается с контрольной группа].

Инжир.3.

Ориентация бабочек-монархов протестирована под различными искусственными поляризованные раздражители. (A, B) 44 ° UVA-содержащий стимул; (C, D) 85 ° UVA-содержащий стимул без солнцезащитных теней; (E, F) 85 ° UVA-содержащие раздражитель с солнцезащитными тенями. Ни один из стимулов поляризованного света не приводил к ориентация компаса с компенсацией по времени у монархов на основе ориентации поляризатор (A, C, E; точка на NE / SW указывает ориентацию на северо-восток или юго-запад), и бабочки не выстраивались в определенном направлении относительно оси поляризации (B, D, F; точка в 0 ° / 180 ° указывает ориентацию вдоль оси поляризатора, тогда как точка в 90 ° / 270 ° указывает ориентацию перпендикулярно оси поляризатора).Все углы удваиваются из-за бимодальной неоднозначности всех линейных поляризаторы (см. Материалы и методы). Отсутствие ориентации на большой поляризатор наблюдался в любое время дня (серые точки и открытые точки указать рейсы до и после 12:00 EST соответственно; общий временной диапазон С 8:15 до 16:30 EST). Дополнительные объяснения символов см. В легенде к Рис. 2.

Использование большего поляризованного светового стимула, эквивалентного тому, что использовал Репперт и другие. (2004) привело к аналогичные результаты: под воздействием поляризованного светового стимула, содержащего 85 ° UVA, ориентация группы с временной компенсацией показала незначительную тенденцию к Ориентируйтесь по оси направления северо-восток / юго-запад (α по сравнению с = 71 ° / 251 °, r = 0.26, P = 0,06; Рис. 3C). Эта тенденция, однако исчез, когда бочонок затемнили солнцезащитные козырьки (α comp = 89 ° / 269 °, r = 0,14, P = 0,56; Рис. 3E). Нет конкретной группы выравнивание по оси вектора е поляризованного светового стимула 85 ° наблюдалось либо с (удвоенными углами: α geo –α pol = 100 ° / 280 °, r = 0,16, P = 0,47; Инжир. 3F) или без солнцезащитных козырьков (удвоенные углы: α geo –α pol = 42 ° / 222 °, r = 0.25, P = 0,11; Инжир. 3D). Средний сдвиг ориентации в следах монархов испытано как в затененных, так и незатененных стволах, не отличалось от 0 ° (Рис. 4B; без солнцезащитных козырьков: α = 5 °, r = 0,57, P <0,001, достоверность 95% интервал = 324–28 °; с солнцезащитными козырьками: α = 14 °, r = 0,7, P = 0,11, 95% доверительный интервал = 321–67 °).

Мигрирующие монархи без часового сдвига с окклюзированными ДРА показали типичный юго-юго-западная группа средняя ориентация при ясном солнечном небе с вид на солнце (α geo = 208 °, r = 0.58, P <0,001; Рис. 5Б). Ни ориентация на групповое среднее (перекрытие 95% доверительных интервалов), ни групповая направленность (непараметрический бутстрап с 5 × 10 000 повторений: 0,39 < r группа <0,78 и 0,72 < r группа <0,90 соответственно) различались значительно по сравнению с тем, что наблюдалось у необработанных контрольных бабочек, которые могли увидеть солнце и узор поляризованного окна в крыше (Рис. 5A).

В 2004 году, в год аномальных миграционных паттернов монархов на востоке Севера. Америка (http: // учащийся.org / jnorth / fall2004 / monarch / index.html), монархи направились немного восточнее юга (α = 166 °, r = 0,61, P <0,001; Рис. 5D). Часы Monarch сдвинуты на +6 часов в 2004 году и протестированы в идентичных условиях. показали очень значительный сдвиг ( P <0,01, достоверность 99%). интервалы не перекрываются) в их ориентации на запад (α = 262 °, r = 0,66, P <0,001; Инжир. 5E). Монархи с тактовым сдвигом и перекрашенными ДРА также ориентировались в смещенное западное направление (α = 252 °, r = 0.48, P <0,01; Рис. 5F), и их среднегрупповая ориентация существенно не отличалась от монархи со сдвигом часов, у которых не было перекрытого ДРА (доверительный интервал 95%) интервалы перекрываются; см. таблицу 1). Как и у монархов без часового механизма, небольшая, но незначительное увеличение разброса в среднем по группе наблюдалось, когда DRA был закрашен (непараметрический бутстрап с 5 × 10 000 повторения: 0,25 < r группа <0,72 и 0,47 < r группа <0.86 соответственно), но Направленность отдельных траекторий полета была практически одинаковой (0,44 <среднее r индивидуальный <0,51 во всех пяти группах). Таким образом, миграционные монархи с перекрашенными DRA могли хорошо выполнять с компенсацией по времени компас ориентации.

Рис. 4.

Отклик бабочек-монархов на поворот поляризатора или крышек на 90 °. Несмотря на то, что некоторые монархи изменили свой средний курс после 90 ° поворот поляризатора 44 ° (A) или поляризатора 85 ° (без солнцезащитные оттенки; Б), их среднее изменение составило 0 °.Кроме того, животные реакции в ответ на поворот поляризаторов ничем не отличались от их реакции, когда крышка с отверстием, открывающим голубое небо, была повернута на 90 ° (С). 0 ° указывает среднее направление, выбранное каждой отдельной бабочкой. до поворота поляризатора. Таким образом, точка данных в 0 ° означает, что ориентация до и после поворота была идентична. Для объяснения символы, см. легенду к рис. 2.

Рис. 5.

Ориентация бабочек-монархов с временной компенсацией при обзоре 120 ° неба, включая солнце с закрытой областью спинного края (DRA) и без нее.(A) В 2003 г. правящие монархи ориентировались в своих типичных юго-юго-западное осеннее миграционное направление. (B) Перекрашивание DRA не повлияло на их способность ориентироваться в направлении миграции. (C) SEM изображение самой дорсальной части глаза монарха, показывающее степень окраски маска, прикрывающая ДРА. Такие изображения показали, что 14 ± 4 (среднее ± s.d .; диапазон 4–37) самые краевые ряды омматидиев были закупорены в дорсальной половине глаза у DRA-животных. Таким образом, DRA, который имеет максимальную ширину в три ряда омматидиев (Лабхарт и Бауманн, 2003), был обильно покрыт закрашенными глазами.(D) В 2004 г. правящие монархи показали необычное среднее направление миграции к востоку от юг. (E) Монархи с часовым механизмом сместили свою ориентацию на + 96 °. (F) Монархи с тактовым сдвигом с окклюзией DRA также изменили свою ориентацию. по часовой стрелке (+ 86 °), как и было предсказано при использовании солнца с временной компенсацией компас. Объяснение символов см. В легенде к Рис. 2.

Обсуждение

Поляризация окна в крыше, как известно, дает насекомым надежный компас. подсказка, используемая во время интеграции пути в контексте поиска пищи и наведения (рассмотрено Венером и Шринивасаном, 2003 г.).Этот поляризационный компас работает, даже если насекомое представлены только небольшие отдельные участки поляризованного окна в крыше (шириной 10 ° отверстия: медоносные пчелы — Эдрич и Helversen, 1976; Россель и Венер, 1984b; пустынные муравьи — Fent, 1985; для измерений с интеграторами большого поля и поляриметрами полного неба, см. Лабхарт, 1999; Помози и др., 2001, соответственно). С момента открытия ДРА монарха (Лабхарт и Бауманн, 2003; Reppert et al., 2004), он имеет была выдвинута гипотеза, что эти дальние мигранты могут использовать временную компенсацию. поляризационный компас (Reppert et al., 2004 г.). Монархам пришлось бы использовать информацию о поляризованном свете в иначе, чем с пчелами и муравьями: это должно быть с компенсацией по времени для работы в течение всего дня и постоянным направление миграции относительно географической системы координат должно быть фиксируется генетически. Существование такого компаса основано исключительно на поляризованный свет, а не солнце, еще не было продемонстрировано ни в одном насекомое.

Результаты наших экспериментов не свидетельствуют о том, что поляризованные световые сигналы так или иначе используются мигрирующими монархами: монархи показал хорошо ориентированное миграционное поведение при просмотре под углом 120 ° голубое небо, включая солнце.Но если бы их поле зрения было ограничено 44 ° голубого неба без солнца, с центром в зените, их группа ориентация исчезла, что свидетельствует о том, что бабочки не могли извлекать информация о направлении для их системы компаса с временной компенсацией от естественный поляризованный световой узор. Никаких конкретных групповое выравнивание относительно оси поляризации светового люка, например найдены у мух (фон Филипсборн и Лабхарт, 1990). Это согласуется с наблюдением, что наши монархи также были ориентированы случайным образом относительно оси вектора е Поляризаторы, пропускающие УФ-А излучения, обеспечивающие ширину 44 ° или 85 °. поляризованные световые раздражители в зените.Только в одном положении (85 ° поляризованный световой раздражитель, без солнцезащитных теней) бабочки показывали легкую тенденция бимодально ориентироваться в северо-восточном / юго-западном направлении в компенсированный по времени способ. Однако этот эффект исчез после загара. исключены отчетливые световые узоры на стенках имитатора полета от солнца и, следовательно, также изменили свое положение с солнцем азимут.

Рис. 6.

Наблюдались резкие изменения ориентации после поворота поляризатора. у некоторых бабочек, хотя подобное поведение наблюдалось и у других ситуации.(A, B) Следы двух из трех отдельных бабочек (из всего протестировано 50 монархов), которые изменили свою ориентацию на ∼90 ° после поворота поляризатора на 90 °. (A) Поляризатор 44 °. (В) 85 ° поляризатор. (C, D) Примеры того, что может быть переходной реакцией ориентации в сторону поляризатора, повернутого на 90 °. (E) Однако один из 10 монархи показали отчетливое смещение ориентации на ~ 90 °, когда крышка с отверстие, открывающее голубое небо вместо поляризатора, было повернуто. (F) A∼ Поворот на 90 ° наблюдается в тех же экспериментальных условиях (см. E), но происходящие до поворота крышки.(G, H) Спонтанные изменения ∼90 ° в ориентации монархов, летающих под искусственным поляризатором. Обратите внимание, что животное в G изменило свое среднее направление полета до того, как поляризатор был повернулся а не в ответ на поворот. В H бабочка резко изменилась его ориентация на ∼90 °, хотя поляризатор ни разу не поворачивался. В двухцветные треки, оранжевые части указывают виртуальные траектории полета монархов до того, как был повернут поляризатор и / или крышка. Синие части указать пути, пролетевшие после поворота.

Таким образом, оценка более 160 15–30-минутных полетов мигрирующие бабочки-монархи, протестированные под поляризаторами, позволяют предположить, что они не использовать поляризационные диаграммы для ориентации по компасу осенью миграция. Этот вывод согласуется с результатами первого исследования. Ориентационные эксперименты, проведенные Канцем над бабочками-монархами (1977), тогда как Hyatt’s (1993) эксперименты предложили поляризационный компас с временной компенсацией. Однако это исследование было основано на очень короткие полеты (<1 мин), во время которых животные могли видеть наблюдателя, который зарегистрировал полеты при прямом визуальном наблюдении .Reppert et al. (2004) сообщили, что 11 монархи изменили свою ориентацию на ± 90 ° в результате 90 ° поворот поляризатора, пропускающего УФ-лучи, что также указывает на поляризационную чувствительность в бабочках-монархах. Среднее изменение для 50 животных, у которых мы тестировали эта реакция не отличалась от 0 °. Однако трое из 50 бабочки сразу показали то, что выглядело как идеальный сдвиг на 90 ° или вскоре после поворота поляризатора и сохранял новое направление в течение всего Вторая часть полета (рис.6А, Б). Иногда мы также наблюдали монархов, которые, казалось, сместить ориентацию на короткое время после поворота поляризатора, но вскоре они вернулись к своему старому направлению полета (Рис. 6C, D). Эти наблюдения может указывать на то, что некоторые люди действительно относятся к оси поляризатора как справочная реплика, а не компасная подсказка. Однако эти случайные сдвиги по ориентации могут не быть откликами на поворот поляризатора, так как Смещение на 90 ° в ориентации также произошло в одном из 10 полетов, где только крышка с отверстием, но без поляризатора была повернута (Рисунок.6E). Более того, монархи также иногда выполняли резкие повороты на 90 ° в экспериментах, где вообще ничего не менялось за время полета (Рис. 6F – H).

Наши результаты показывают, что бабочки-монархи могут использовать компас с временной компенсацией для ориентации в направлении миграции без воспринимая поляризованный световой люк через DRA , если они заданы прямой вид на солнце. Кроме того, после сдвига времени их внутренние часы на +6 ч. средняя ориентация группы монархов сместилась на предсказанное ~ 90 ° независимо от того, была ли окклюзия ДРА.Как есть не было существенной разницы в индивидуальной или групповой направленности монархов с окклюзированными ДРА и без них поляризационное зрение, похоже, не добавляет значительно с точностью системы компаса бабочек. Небольшой тенденция к снижению групповой направленности при окклюзии ДРА могла быть связана с на то, что на окрашенной площади было несколько сотен омматидий вне ДРА. Следовательно, мы заключаем, что ввод поляризованного света не необходимо для ориентации солнечного компаса с временной компенсацией у мигрирующего монарха бабочки.

Настоящее исследование также решительно поддерживает наше предыдущее предположение, что монархи не используют магнитное поле Земли для ориентации (Etheredge et al., 1999; Тейлор и др., 2000; Mouritsen and Frost, 2002): а Всего было протестировано 140 бабочек без прямого взгляда на солнце, но с доступ к невозмущенному геомагнитному полю (Рис.7), а их группа ориентация была случайной (α = 19 °, r = 0,09, P = 0,33). Тот факт, что до 140 бабочек, не видящих солнца, все равно появляются случайным образом. ориентация еще больше укрепляет нашу уверенность в нашем авиасимуляторе результатов, так как даже малейший систематический артефакт появился бы после тестирование такого большого количества людей.

Наличие специализированного DRA у бабочек-монархов (Лабхарт и Бауманн, 2003; Reppert et al., 2004) сильно предполагает, что бабочки-монархи способны воспринимать поляризованный свет. Однако все виды бабочек и мотыльков (представляющие пять семейств Lepidoptera), испытанные до сих пор, в том числе немигрирующие, показывают анатомически специализированный ДРА (Лабхарт и Мейер, 1999). Таким образом, наличие одного только DRA не обязательно означают, что бабочки используют его для миграционной ориентации.Это могло служить несколько других функций.

Рис. 7.

Географическая ориентация всех бабочек, которые не видели солнца. напрямую был случайным даже с 140 протестированными людьми. Безмятежный геомагнитное поле было доступно во время всех полетов. Для объяснения символы, см. легенду к рис. 2.

В заключение, наше исследование показывает, что монархи могут использовать свои солнечный компас, чтобы сориентироваться в их нормальных мигрирующих с юга на юго-запад направление, не полагаясь на информацию о поляризованном свете.Другими словами, Поляризованный световой ввод не требуется для небесных тел с временной компенсацией. ориентация по компасу у перелетных бабочек-монархов. Наши данные также предполагают что бабочки-монархи не могут использовать навигацию во время своего осенняя миграция естественного или искусственного поляризованного света раздражитель, охватывающий большую (до 85 °) зенитноцентрированную часть их поле зрения. Таким образом, кажется, что это солнце и / или связанный с ним свет. интенсивности и спектральных градиентов, а не картины поляризованного света в небо, которое играет ключевую роль в солнечном компасе монарха с временной компенсацией направляет бабочек в Мексику.

БЛАГОДАРНОСТИ

Мы благодарим Джери и Дольфа Хармсена за разрешение на проведение экспериментов. на их собственность; Мэнди Блэклок, Эмили Дарлинг, Лаура Мрмак, Лесли Филмору и Кейтлин Стюарт за отличный уход за животными; Мелоди Грин и Мартин Крафт за помощь в полевых работах; Шэрон Дэвид, Андреас Соммер, Рик Ивс и Дитмар Брандорф и его команда за создание полета тренажеры и другая высококвалифицированная техническая помощь; Ульф Харксен для рисунок Рис.1 и Ренате Корт за поддержку в области сканирующей электронной микроскопии. Мы также благодарим Райнера Рейтеру, Фрэнку Терджунгу, Райнеру Уиллкомму и Кевину Робби за их советы и помощь относительно фотометрических измерений и Niko Troje для конструктивных комментарии к рукописи. Volkswagen Stiftung (Х.М.), Университет Ольденбург (Х.М.), Совет по естественным наукам и инженерным исследованиям Канада (Б.Ф.) и Институт робототехники и интеллектуальных систем Канада (Б.Ф.) любезно предоставила финансовую поддержку этому проекту.

  • © Компания Биологов Лимитед 2005

Ссылки

  1. Batschelet, E. (1981). Круговой Статистика в биологии. Лондон, Нью-Йорк: Академический Нажмите.

  2. Бруннер Д. и Лабхарт Т. (1987). Поведенческий свидетельство поляризационного зрения у сверчков. Physiol. Энтомол. 12,1 -10.

  3. Эдрич, В.и Helversen, О. В. (1976). Ориентация медоносной пчелы в поляризованном свете — минимальный угол обзора. J. Comp. Physiol. 109 309 -314.

  4. Этередж, Дж. А., Перес, С. М., Тейлор, О. Р. и Джандер, Р. (1999). Бабочки-монарх ( Danaus plexippus , L.) используют магнитный компас для навигации. Proc. Natl. Акад. Sci. США 96,13845 -13846 и ретракция (2000). 97 , 3782.

  5. Фент, К. (1985). Himmelsorientierung bei der Wüstenameise Двухцветный катаглиф: Bedeutung von Komplexaugen und Ocellen. Кандидатская диссертация, Цюрихский университет, Цюрих, Швейцария.

  6. Фрой О., Готтер А. Л., Кассельман А. Л. и Репперт С. М. (2003). Освещение циркадных часов в бабочке монарх миграция. Наука 300,1303 -1305.

  7. Хорват, Г. и Варджу, Д. (2004). Поляризованный свет в зрении животных. Нью-Йорк: Спрингер Verlag.

  8. Hyatt, M. B. (1993). Использование неба поляризация для миграционной ориентации бабочек-монархов. кандидат наук защитил диссертацию в Питтсбургском университете, Питтсбург, Пенсильвания.

  9. Канц, Дж. Э. (1977). Ориентация мигранта и немигрантные бабочки-монархи, Danaus plexippus (L.). Психея 84,120 -141.

  10. Labhart, T. (1996). Насколько чувствительны к поляризации Интернейроны сверчков работают при низких степенях поляризации. J. Exp. Биол. 199,1467 -1475.

  11. Labhart, T. (1999). Насколько чувствительны к поляризации интернейроны сверчков видят картину поляризации неба: поле исследование с оптоэлектронной моделью нейрона. J. Exp. Биол. 202 757 -770.

  12. Лабхарт Т. и Бауманн Ф. (2003). Свидетельство для поляризационного компаса бабочек-монархов. Proc. Neurobiol. Конф. Гёттинген 29 545 .

  13. Лабхарт Т. и Мейер Э. П. (1999). Детекторы для поляризованного просвета у насекомых: обзор омматидальных специализаций в область спинного края сложного глаза. Микроскоп. Res. Техн. 47 368 -379.

  14. Маппес, М.and Homberg, U. (2004). Поведенческий анализ поляризационного зрения привязанной летающей саранчи. Дж. Комп. Physiol. А 190,61 -68.

  15. Моуритсен, Х. и Фрост, Б. Дж. (2002). Виртуальный миграция привязанных летающих бабочек-монархов показывает их ориентацию механизмы. Proc. Natl. Акад. Sci. США 99,10162 -10166.

  16. Перес, С. М., Тейлор, О. Р. и Джандер, Р. (1997).Компас солнца в бабочках-монархах. Природа 387,29 .

  17. Помози И., Хорват Г. и Венер Р. (2001). Как угол поляризации при ясном небе продолжается под облаками: измерения в полный рост и их значение для ориентации животных. Дж. Exp. Биол. 204,2933 -2942.

  18. Репперт, С. М., Чжу, Х. и Уайт, Р. Х. (2004). Поляризованный свет помогает бабочкам-монархам ориентироваться.Curr. Биол. 14 155 -158.

  19. Россель С. и Венер Р. (1984a). Небесный ориентация у пчел: использование спектральных подсказок. J. Comp. Physiol. 155 605 -613.

  20. Россель С. и Венер Р. (1984b). Как пчелы проанализировать поляризационные картины в небе. J. Comp. Physiol. 154 607 -615.

  21. Струтт, Дж. Л. Р. (лорд Рэлей) (1871).На свет с неба, его поляризация и цвет. Фил. Mag. 41 107 -120.

  22. Тейлор, О. Р., Ашенбах, Т. А., Эшворт, С. М., Комар, О., Spotts, W. W. and Williamson, S. (2000). Магнитный компас Ориентация бабочек-монархов (Lepidoptera: Danaidae: Danaus plexippus L.): Привели ли эффекты наблюдателя к ложноположительным результатам? J. Kansas Entomol. Soc. 73, 71-76.

  23. Фон Филипсборн, А.и Labhart, T. (1990). А поведенческое исследование поляризационного зрения у мухи, Musca domestica. J. Comp. Physiol. A 167 737 -743.

  24. Waterman, T. H. (1981). Поляризация чувствительность. В Справочнике по сенсорной физиологии, том VII / 6B. (под ред. Х. Отрума), стр.281. -469. Берлин: Springer Verlag.

  25. Венер, Р. (1982). Himmelsnavigation bei Insekten. Neurophysiologie und Verhalten.Neujahrsbl. Naturforsch. Ges. Цюрих. 184,1 -132.

  26. Wehner, R. (1984). Астронавигация по насекомым. Анну. Преподобный Энтомол. 29 277 -298.

  27. Wehner, R. (1991). Visuelle Navigation: Kleinsthirn-Strategien. Верх. Dt. Zool. Ges. 84, 89-104.

  28. Wehner, R. (1994). Поляризационное видение проект: продвижение биологии организма.На нейронной основе Поведенческая адаптация (под редакцией К. Шильдбергера и Н. Эльснера), стр.103 -143. Штутгарт: Г. Фишер.

  29. Wehner, R. (1996). Поляризации bei Insekten. Нова Акта Леопольдина Н.Ф. 72 159 -183.

  30. Wehner, R. (1997). Небесный компас муравья система: спектральный и поляризационный каналы. В ориентации и Коммуникация у членистоногих (ред. М. Лерер), стр.145 -185. Базель: Birkhäuser Verlag.

  31. Венер, Р. (2001). Поляризационное зрение-А равномерная сенсорная способность? J. Exp. Биол. 204 2589 -2596.

  32. Венер Р. и Сринивасан М. В. (2003). Путь интеграция в насекомых. В нейробиологии пространственного Behavior (под ред. К. Дж. Джеффри), стр. 9-30. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета.

  33. Венер Р.и Strasser, S. (1985). ПОЛ область глаза медоносной пчелы: поведенческие свидетельства. Physiol. Энтомол. 10 337 -349.

  34. Вольф Р., Гебхардт Б., Гадеманн Р. и Гейзенберг М. (1980). Поляризационная чувствительность управления курсом в Drosophila melanogaster. J. Comp. Physiol. 139 177 -191.

Как далеко могут летать бабочки?

Почему мальчик выбросил масло в окно? Он хотел увидеть бабочку! Хорошо … это старая шутка.Вы, наверное, слышали это много раз. Но кто не любит бабочек?

Бабочки очаровывают многих. Одна из причин — это чудесное преобразование, через которое они проходят. Они начинаются как гусеницы. Затем, благодаря удивительному процессу, они превращаются в красивых бабочек.

Одна из радостей солнечных летних дней — наблюдать, как бабочки плавают по заднему двору. Когда они перелетают с цветка на цветок, они кажутся такими нежными. Вы бы поверили, что бабочки действительно могут летать на невероятные расстояния?

Один вид бабочек — бабочка-монарх — ежегодно преодолевает большие расстояния.Это делается для того, чтобы выжить зимой. Лето в Северной Америке обычно теплое и приятное. Но бабочки-монархи не могут пережить холодные зимы на большей части территории Соединенных Штатов.

Каждый год около октября бабочки-монарх мигрируют на юг и запад. Они делают это, чтобы найти более теплую погоду. Бабочки-монархи из восточной части Соединенных Штатов путешествуют в Мексику. Те, кто живет к западу от Скалистых гор, направляются в Калифорнию.

Удивительно, но бабочки-монархи ежегодно путешествуют в одни и те же места.Сколько длится поездка? Для некоторых бабочек-монархов путь может достигать 2000 миль. Это может занять до двух месяцев. Разве не здорово, что такое прекрасное и нежное может уехать так далеко?

Однако на этом история не заканчивается. Становится лучше. Продолжительность жизни бабочек-монархов довольно коротка (6-8 недель). Это означает, что разные поколения совершают одни и те же поездки каждый год.

Большинство насекомых не мигрируют. Это потому, что продолжительность их жизни недостаточна.Только бабочки-монархи, рожденные в сентябре и октябре, живут достаточно долго, чтобы мигрировать. Бабочки, которые путешествуют в Мексику и Калифорнию, заводят там детей, а иногда и внуков. Весной возвращаются те дети и внуки.

Как они это делают? Ученые считают, что они используют систему, называемую солнечным компасом с корректировкой по времени. Другими словами, они следуют за солнцем. Однако, поскольку солнце всегда движется, это не так просто, как кажется.

У бабочек-монархов есть 24-часовые внутренние часы, которые являются частью их антенн.Эта часть системы сообщает бабочкам, какое сейчас время суток. В зависимости от времени суток бабочки могут определить, где должно быть солнце.

Затем бабочки используют специальные фоторецепторы в своих глазах, чтобы следить за углом солнца. Невероятно, но бабочки-монархи могут передать эти указания своим детям. Разве природа не ЗАМЕЧАТЕЛЬНА?

Стандарты: NGSS.LS1.A, CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1

BBC — Земля — ​​Как бабочки удивительно чувствуют своих врагов

Мотыльки и бабочки восхитительны. По крайней мере, так думает мухоловка по кличке Восточная фиба. Почти в десяти метрах от своего гнезда Джейн Як из Карлтонского университета в Канаде обвязывает хлопчатобумажную нить брюшко пухлой бабочки и привязывает ее к дереву на виду у мухоловки.

Вскоре к нам подлетает фиби и хватает моль. Звук воздушного нападения птицы записывается с помощью стратегически расположенных микрофонов, чтобы Як мог понять, слышат ли такие насекомые приближение потенциального хищника.

Насекомые, такие как мотыльки и бабочки, могут подключаться к длинам волн, о которых мы не замечаем, но это секретный сенсорный мир, который мы постепенно начинаем понимать.

Уши человека и насекомых воспринимают звук примерно одинаково. Звук распространяется по воздуху волнами.Затем звуковая волна ударяется о тонкую мембрану и заставляет ее вибрировать — как удар барабанной палочки по барабану.

У человека вибрация этой мембраны передается на улитку внутреннего уха, а у насекомых — на структуру, называемую хордотональным органом. В обоих случаях конечный результат один — слуховые нервы посылают в мозг электрические сигналы, чтобы услышать звук.

Представьте себе симфонии звуков, которые нам не хватает.

В течение трех десятилетий Як изучал слух у различных насекомых, включая гусениц, короедов, мотыльков и бабочек.У последних есть уши на всевозможных частях тела — груди, животе, ногах, рту и даже крыльях.

Вибрирующая мембрана у каждого вида имеет разный размер и толщину, что означает, что она резонирует в ответ на разные частоты. Наши барабанные перепонки, например, вибрируют только с частотами от 20 до 20 000 Гц.

Все, что выше или ниже, и мембрана не сдвигается, поэтому вы ничего не услышите. Это ограничивает нас относительно небольшой частью слухового спектра.Представьте себе симфонии звуков, которые мы упускаем просто потому, что наши уши настроены на другую длину волны.

«Мне всегда интересно поставить себя на место насекомого и попытаться представить себе, каков мир для них», — говорит Як. Она хочет знать не только то, что они слышат, но и почему они это слышат.

Вы просто нажимаете кнопку, и бабочки превращаются в петли и спирали.

Уши бабочек, например, настроены на то, чтобы слышать высокочастотные эхолокационные сигналы летучих мышей.Поскольку мотыльки ведут ночной образ жизни и их едят летучие мыши, способность слышать летучих мышей, добывающих пищу, отвечает их интересам.

Як проверил это, используя дешевый «дрессировщик собак» — устройство, которое издает громкий высокочастотный свист, который могут слышать и собаки, и мотыльки. Бабочки обычно летают по относительно прямым линиям, но, объясняет Як, если вы « поразите » ее высокочастотной звуковой волной, они немедленно бросятся влево и вправо, вверх и вниз и сделают петли — выполняя маневры уклонения, чтобы перехитрить бита.

«Это весело, — говорит она. «Вы просто нажимаете кнопку, и бабочки превращаются в петли и спирали». Просто имитируя крик летучей мыши, поведение мотылька полностью меняется.

Однако бабочки всегда летают резкими, беспорядочными движениями, поэтому их сложно поймать. Они делают это, чтобы держаться подальше от своих главных хищников — птиц. Як считает, что постоянная угроза с воздуха делает их непредсказуемый полет все время необходимым. Так что, если бабочки уже находятся в обороне в полете, Як думает, что они могли бы использовать свои уши, чтобы прислушиваться к приближающимся хищникам, когда они садятся.

Это потому, что, когда бабочки садятся на насест, они складывают крылья и обнажают уши, которые находятся на нижней стороне их крыльев. Это немного похоже на то, как мы иногда поворачиваем голову в сторону шума, чтобы лучше его услышать.

Бабочка была наживкой, необходимой для записи едва уловимых звуков крыльев птицы

А когда уши бабочки обращены назад, они могут слышать, как птица приближается лучше всего сзади.

Бабочки с самыми сложными ушами принадлежат к семейству Nymphalidae (иногда их называют щетконогими бабочками) — многочисленному семейству, насчитывающему около 6000 видов.Многие из них, например тропический Morpho peleides , который изучает Як, живут в лесу и сидят в подлеске или на ветвях.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *