Monarhs (Danaus plexippus) — bioloģija, ikgadējā migrācija un dzīves cikls

Caterpillar

Monarha kāpura kāpuri ir dzelteni, melni un balti svītraini. Arī galva ir dzelteni un melni svītraina. Ķermenim ir četri melni paplašinājumi, pa diviem katrā ķermeņa galā. Tie izskatās līdzīgi antenām. Gaterpillārā kāpura garums var sasniegt 5 cm (2 collas).

Pieaugušie

Monarhu tauriņa spārnu platums ir no 8,9 līdz 10,2 cm (3,5 līdz 4 collas).

Spārnu augšējā puse ir oranža ar melnām malām un dzīslām. Melnajās spārnu malās ir balti plankumi. Tēviņam uz apakšējā spārna ir plankums. Tas izdala smaržu, kas piesaista mātītes. Līdzīgs tauriņš ir vietējais tauriņš (Limenitis archippus). Tam ir papildu melna josla pāri apakšējam spārnam. Spārnu apakšējā puse ir koši oranžā krāsā ar melnām dzīslām. Spārnu malas ir melnas ar baltiem plankumiem.

Balta monarha forma ir novērota Austrālijā, Jaunzēlandē, Indonēzijā un Amerikas Savienotajās Valstīs. Tas ir novērots jau 1896. gadā. Lepidopterologi to nosauca par nivosus (lepidopterists ir cilvēks, kas pēta tauriņus un tauriņus). Tā spārnu daļas, kas parasti ir oranžas, ir pelēcīgi baltas. Baltā forma veido aptuveni 1 % vai mazāk no visiem monarhiem, izņemot Oahu, Havaju salās, kur tās populācija ir saglabājusies līdz pat 10 %. Divu vai vairāku sugas formu pastāvēšana vienā teritorijā ir diezgan izplatīta parādība, un to sauc par polimorfismu.

Ziemeļamerikā monarhs ir sastopams no Kanādas dienvidiem līdz Dienvidamerikas ziemeļiem. Dažkārt tas aizceļo uz Rietumeiropu, dažkārt līdz pat Grieķijai. Eiropā tas nokļūst no ASV kuģiem. Tas var aizceļot uz Eiropu arī ar lidmašīnu, ja ir piemēroti laika apstākļi un vējš. Tā ir konstatēta arī Bermudu salās, Havaju salās, salu salās, Jaunkaledonijā, Jaunzēlandē, Austrālijā, Jaungvinejā, Ceilonā, Indijā, Azoru salās un Kanāriju salās.

Migrācija

Monarhu tauriņi ir pazīstami ar savu garo ikgadējo migrāciju. Ziemeļamerikā tie veic lielas migrācijas uz dienvidiem, sākot no augusta līdz pirmajām salnām. Pavasarī notiek migrācija uz ziemeļiem. Neviens īpatnis neveic visu apkārtējo ceļojumu. Šo migrāciju laikā monarhu mātītes dēj olas nākamajai paaudzei.

Oktobra beigās monarhi, kas atrodas uz austrumiem no Skalistajiem kalniem, migrē uz Meksiku. Daudzi tūkstoši no Lielo ezeru reģiona šķērso Point Pelee nacionālo parku. Tie migrē uz Mariposa Monarca biosfēras rezervāta svētvietām Meksikas Mičoakānas un Meksikas štatos. Lielākā daļa monarhu, kas atrodas uz rietumiem no Skalistajiem kalniem, nenonāk līdz pat Meksikai. Tā vietā tie ziemo (pavada ziemu) daudzās vietās Kalifornijas centrālajā un dienvidu daļā.

Meksikā monarhi pulcējas ļoti lielā skaitā, lai atpūstos. Viņi uzkāpa uz piemērotiem kokiem un krūmiem, cieši pieķeroties (cieši turas) ar kājām. Tās pieķeras cita pie citas, veidojot slāņus un slāņus ziemojošo monarhu. To atklāja Freds Urkharts no Toronto Universitātes, kurš gandrīz četrdesmit gadus pētīja monarhu tauriņus. Viņš zināja, ka monarhi migrē, jo pārtrauca tos redzēt pēc noteikta gada laika. Katram atrastajam monarham viņš piestiprināja etiķeti. Uz šīs etiķetes bija viņa vārds, adrese un lūgums atsūtīt viņam tauriņu, ja tas ir atrasts.

Dažus mēnešus vēlāk cilvēki no visas Ziemeļamerikas un Meksikas sāka viņam sūtīt marķētos tauriņus. Meksika bija vistālāk uz dienvidiem esošais reģions, no kura viņš bija saņēmis tauriņus, tāpēc viņš sāka ceļot uz turieni, lai meklētu monarhus. Daudzus gadus viņš ceļoja uz Meksiku. Tur viņš kāpa cauri džungļiem, staigāja pa mežiem un sarunājās ar atrastajiem cilvēkiem. Beidzot viņš uzzināja, ka uz rietumiem no Mehiko atrodas vieta, kur cilvēki bija redzējuši daudz monarhu kopā. Pēc ilgiem meklējumiem viņš beidzot atrada miljoniem monarhu tauriņu, kas bija klājuši visas šīs vietas.

Pavasara migrācijas laikā populācija, kas atrodas uz austrumiem no Skalīnajiem kalniem, var sasniegt pat Teksasu un Oklahomu. Otrā, trešā un ceturtā paaudze pavasarī atgriežas uz savām ziemeļu vietām ASV un Kanādā.

Dzīvotvieta

Monarhu var sastapt dažādos biotopos. Kad tas vairojas, tas ir sastopams dzīvotnēs, kur aug pienenes (sava veida augi). Daži no šādiem biotopiem ir lauki, pļavas, prērijas, parki pilsētās vai to tuvumā, dārzi un ceļmalas. Migrācijas laikā monarhu var sastapt gandrīz jebkurā biotopā. Kalifornijā tas ziemo priežu, kiprešu un eikaliptu audzēs. Tas ziemo egļu mežos un priežu audzēs Meksikā.

Liela daļa monarhu ligzdošanas dzīvotņu vairs nav labas. Dažās pavalstīs un provincēs pienenes tiek uzskatītas par nezāli. Šajās vietās pienenes tiek iznīcinātas, lai mājlopi tās neēstu un nesaslimtu. Turklāt, izmantojot herbicīdus, jo īpaši ģenētiski modificētus, pret herbicīdiem izturīgus augus, tiek iznīcinātas pienenes. Tā kā ir mazāk pienenes augu, monarhiem nav tik daudz dzīvotņu, kur vairoties.

Dzīvotņu iznīcināšana rada bažas, jo monarhu tauriņu skaits, kas ik gadu migrē uz ziemas mājvietu Meksikas mežā, 2013. gadā samazinājās līdz zemākajam līmenim vismaz divās desmitgadēs, galvenokārt ekstremālu laikapstākļu un lauksaimniecības prakses izmaiņu dēļ Ziemeļamerikā. Meksikas meža platība, ko apdzīvoja tauriņi un kas kādreiz bija 50 akru (200 000 m²) liela, 2012. gada decembrī veiktās ikgadējās uzskaites laikā samazinājās līdz 2,94 akriem (11 900 m). ²

Monarhu tauriņš piedzīvo pilnīgu metamorfozi.

Olas

Mātīte dēj olas pa vienai. Tās tiek dētas uz kāpuru barības auga lapu apakšējās puses. Olas ir gaiši dzeltenas. Svaigi dētas olas ir krēmīgi baltas. Pēc trim līdz četrām dienām tās kļūst tumši pelēkas. Olu svars parasti ir aptuveni 0,54 miligrami. Tā ir aptuveni 1,2 milimetrus gara. Tās diametrs ir aptuveni 0,87 milimetri (vidēji 55 olām).

Caterpillar

No olas izšķiļas kāpurs. Jaunā kāpura kāpurs ir pelēcīgi melnā krāsā ar melnu galvu. Pēc pirmā izaugšanas posma (ādas izaugšanas) kāpurs ir ar dzeltenām, melnām un baltām svītrām. Arī galva ir dzelteni un melni svītraina. Uz ķermeņa ir četri melni ķermeņa paplašinājumi, pa diviem katrā ķermeņa galā. Tie izskatās līdzīgi antenām. Gaterpillārā kāpura garums sasniedz 5 cm (2 collas). Vāsele ēd barības auga lapas un ziedus. Tā neveido ligzdas vai patversmes. Tā aug ļoti ātri, tāpēc tā izaug četras līdz piecas reizes.

Chrysalis

Pēc tam, kad kāpurs pēdējo reizi izaug, tas veido krisāli. Krisalis nav tas pats, kas kokons. Monarha kāpurs piestiprina savu aizmugurējo daļu (pakaļpusi) pie atbalsta un karājas lejup "J" burta formā. Gaterpīles ķermeņa iekšpuse sāk mainīties, un tā sašķeļ ādu, veidojot zilganzaļu krisāli. Zilganzaļajam krisalim ir melna un spilgti zelta josla pie augšdaļas. Apakšā ir vēl citi zelta plankumi. Pēc daudzām nedēļām, kas pavadītas krisālē, pieaugušais organisms beidzot izšķiļas kā tauriņš.

Vietnieks (Limenitis archippus) ir līdzīgs monarham, bet ir mazāks par to. Tam ir papildu melna josla pāri apakšējam spārnam, kuras nav monarham.

Karaliene (Danaus gilippus) ir tumši sarkanīgi brūna, nevis oranža. Tai nav melnu dzīslu. Spārna augšējā apakšspārna submarginālajā daļā (pie spārna malas) ir balti plankumi. Šie plankumi ir gan augšpusē, gan apakšpusē.

Kareivēns (Danaus eresimus) arī ir tumši sarkanīgi brūns, nevis oranžs. Tam ir plānas, melnas dzīslas. Spārna apakšējā spārna apakšpusē ir tumšs centrs. Ap tumšo centru ir gaiši brūni kvadrātveida plankumi.

Mīmikrija

Monarhi ir nepatīkamas garšas un indīgi, jo tie satur ķīmisku vielu kardenolidu (sirds glikozīdu). Šī ķīmiskā viela palēnina mugurkaulnieku sirdsdarbību. Monarhu kāpuri šo ķimikāliju iegūst, barojoties ar pienzālēm.

Kad monarhs kļūst par tauriņu, tas vairs neēd pienzāles, bet tā organismā joprojām ir ķīmiskā viela. Tauriņš ar saviem spilgti oranžajiem un melnajiem spārniem parāda, ka tie nav derīgi ēšanai. Tas ir brīdinošs krāsojums. Putns var mēģināt apēst monarhu, bet pēc tā apēšanas tam kļūs slikti un tas vems. Pēc šīs pieredzes putns iemācās neēst citu monarhu, kā arī jebkuru citu līdzīga izskata tauriņu. Vietējais tauriņš izskatās līdzīgi monarham, bet tā ķermenī nav pienenes indes. Putni, kas ir guvuši sliktu pieredzi, ēdot monarhu, parasti neēdīs arī vietējos tauriņus. Tas ir Millera mimikrijas piemērs.

Predatori

Meksikā ziemojošos monarhus bieži apēd melngalvji gārņi. Šie putni ir imūni pret glikozīdu. Citi putni, piemēram, ūbeles un žagatas, ir iemācījušies ēst tikai krūšu muskuļus un ķermeņa daļas vēdera iekšpusē. Šajās daļās ir mazāk indes nekā pārējā ķermeņa daļā. Arī dažas peles ir imūnas pret lielu indes daudzumu. Laika gaitā pārziemojušie monarhi kļūst mazāk indīgi. Tas palielina varbūtību, ka tās apēdīs plēsēji. Meksikā aptuveni 14 % ziemojošo monarhu apēd putni un peles.

Oahu, Havaju salās, mīt balta monarha forma. Tas ir tāpēc, ka ir introducētas divas putnu sugas. Šie divi putni ir pazīstami kā sarkanvēderainais bulbulis un sarkanvēderainais bulbulis. Tie tika introducēti 1965. un 1966. gadā. Tagad tie ir visizplatītākie kukaiņēdāji putni. Iespējams, tie ir vienīgie putni, kas ēd tikpat lielus kukaiņus kā monarhs. Monarhiem Havaju salās ir zems sirds glikozīda līmenis, bet putni var būt imūni pret šo ķīmisko vielu. Abas putnu sugas ēd kāpuru kāpurus un dažkārt arī krizalīdas. Tās tās meklē uz zariem un pieneņu krūmu lapu apakšpusē. Putni ēd arī atpūšamies pieaugušos un olu dējējas mātītes. Lidojošos monarhus tie ēd retāk. Baltās formas īpatņiem ir lielākas izredzes izdzīvot nekā oranžās formas īpatņiem. Baltā forma neatbilst putnu meklēšanas priekšstatam par normālu monarhu, tāpēc to neēd. Šādu aizsardzības veidu sauc par apostatisko atlasi. Baltā forma arī maskējas gaismas plankumos, kas spīd caur lapu grupām.

Parazīti

Parazīti ir tahinīdu mušas Sturmia convergens un Lesperia archippivora. Gaterpīles, kurās ir Lesperia archippivora kāpuru kāpuri, pabeidz savu pēdējo izperēšanos. Pēc tam tās karājas uz horizontālas virsmas ar galvu uz leju. Tās mirst, pirms pārvēršas par krisāli. Šajā laikā no kāpura izlido viena balta kāpura. Pēc tam šī kāpurs uz zemes veido brūnu kūniņu.

Baktērija Microcococcus flacidifex danai arī inficē kāpurus un izraisa "melno nāvi". Tieši pirms pārvēršanās par krisāli, kāpurs atrod horizontālu virsmu. Pēc dažām stundām tās iet bojā. Drīz pēc tam ķermenis kļūst melns. Baktērija Pseudomonas aeruginosa izraisa infekcijas novājinātiem kukaiņiem. Tā ir biežs laboratorijās audzētu kukaiņu nāves cēlonis.

Monarhs ir Alabamas, Aidaho, Ilinoisas, Minesotas, Teksasas, Idaho un Minesotas štata kukaiņš. Tas ir Vermontas un Rietumvirdžīnijas valsts tauriņš. Tas 1990. gadā tika nominēts par Amerikas Savienoto Valstu nacionālo kukaiņu. Tas tika nominēts kopā ar medus bitēm (Apis mellifera). Tomēr tiesību akts netika pieņemts.

Daudzi cilvēki vēlas piesaistīt monarhus, audzējot tauriņu dārzu ar augu Asclepias physocarpa. Citiem patīk tos audzēt izklaides vai izglītojošos nolūkos. Migrējošiem monarhiem ir izveidotas patvēruma vietas. Tās atrodas monarhu iecienītākajās ziemošanas vietās. Šīs migrācijas var radīt lielus ienākumus no tūrisma.

Daudzās skolās arī patīk rūpēties par monarhiem. Viņi sāk ar kāpuriem. Kad kāpuri nobriest par tauriņiem, tos palaiž brīvībā brīvā dabā.

Dažām organizācijām, piemēram, Cape May Bird Observatory, ir monarhu marķēšanas programmas. Uz tauriņa spārna tiek uzlīmētas etiķetes. Uz etiķetēm ir informācija. Tas palīdz zinātniekiem izsekot monarhiem to migrācijas laikā. Tas arī palīdz zinātniekiem izpētīt monarhu migrācijas ceļus.

Pieauguši monarhi ir novēroti uz vairākiem dažādiem nektāra augiem. Šeit ir saraksts ar dažiem no tiem:

Tēviņi uzņem arī ūdeni un minerālvielas no mitras augsnes un maziem, mitriem akmeņiem. To dēvē par peļķēšanos. Monarhs ir novērots arī uz ceļa seguma, kur ir eļļas plankums.

Šeit ir saraksts ar augiem, kurus ēd Monarhu kāpuru kāpuru kāpuri: