peca

Antes de discutir ejemplos específicos de comportamiento migratorio, le daremos
definiciones importantes. Migración es un fenómeno de amplia distribución que ha
evolucionado independientemente en la mayoría de los órdenes de insectos (Johnson
1969; Dingle 1972, 1979, 1996; Taylor y Taylor, 1983; Taylor 1986). La definición más
apropiada para el propósito de nuestra investigación, y que es más consistente con el
comportamiento de los insectos que hemos observado, ha sido la ofrecida por Kennedy
(1985).
"El comportamiento migratorio es un movimiento persistente y dirigido efectuado por
el esfuerzo locomotor del propio animal, o al embarcarse de manera activa en un
vehículo. Depende de la inhibición temporal de respuestas que le hacen permanecer en
un lugar, pero eventualmente promueve su desinhibición y recurrencia."
De acuerdo con Dingle (1996), las características importantes de esta definición son:
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Persistencia; es decir, la actividad del insecto es tenaz de modo que lleva al
migrante más allá de su hábitat original a uno nuevo donde obtiene recursos que
previamente no estaban disponibles.
La dispersión es dirigida; es decir, hay una direccionalidad en la dispersión y un
mínimo de giros y devueltas.
La dispersión no es distraída; es decir, el insecto ignora pistas vegetativas (pistas
de recursos que podrían promover el crecimiento y el mantenimiento) y claves
para otras pistas, tales como la luz del cielo, que pueden ser usadas para
actividades tales como reproducción son empleadas para darle apoyo a la
migración.
El vuelo que no tenga un componente de comportamiento migratorio se denomina
"vuelo trivial" y usualmente está asociado con vuelos de corta duración entre
hospederos. Insectos plagas de los cultivos que exhiben este comportamiento son
atraídos hacia longitudes de onda de luz en los colores amarillo y verde pero no lo son
por la luz ultravioleta. En nuestros estudios sobre el vuelo de la mosca blanca, los
insectos han sido observados tanto en las fases de los vuelos migratorios como en las de
los vuelos triviales.
Dispersión es un término que incluye los vuelos migratorios y triviales (los insectos se
pueden dispersar por cualesquiera de los comportamientos o por locomoción al azar).
La dispersión la logran las poblaciones, no los individuos (Southwood 1981). La
dispersión puede o no estar asociada con las características arriba descritas.
Dispersión se define de una manera más sencilla como el movimiento que resulta en un
aumento de la distancia media entre individuos.
Tanto la migración como la dispersión pueden llevar a la emigración de una plaga de un
cultivo y su eventual inmigración a otro. La dispersión local de los insectos puede ser
efectuada por comportamientos migratorios o por vuelos cortos en búsqueda de
hospederos.
Resumen
El comportamiento migratorio de insectos plagas es un aspecto importante de su ciclo
de vida que tiene implicaciones obvias para determinar dónde esas poblaciones
ejercerán presión sobre la producción de un cultivo. Nuestra investigación sobre el
comportamiento de vuelo de la mosca blanca ya ha producido información que se puede
usar para ayudar a los productores a tomar decisiones relacionadas con la ubicación de
los cultivos y los momentos de siembra. A continuación se resumen los hallazgos
importantes relevantes para el MIP:
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Insectos plagas pequeños pueden tener la capacidad para vuelos largos,
controlados por el comportamiento migratorio.
La dispersión de los insectos a menudo ocurre como respuesta a condiciones
tanto bióticas como abióticas que promueven el comportamiento migratorio.
La migración de los insectos es una adaptación a un medio ambiente que cambia
rápido. La forma como los factores bióticos y abióticos influyen en la migración
difiere ampliamente entre especies.
La dirección y la velocidad del viento juegan un papel significativo en la
dispersión de insectos pequeños.
En muchos insectos, los individuos que migran son diferentes de los que no
migran en fisiología y/o morfología.
La dispersión de los insectos adquiere importancia adicional para el MIP cuando
ellos llevan genes de resistencia o son vectores de patógenos de las plantas.
Se pueden dispersar a grandes distancias, pero la mayoría de las moscas blancas
se posan a menos de 5.0 km de su punto original de despegue.
La ubicación del cultivo y el momento de su siembra deben tener en cuenta la
posible presión de las plagas causada por insectos móviles.
Se pueden construir modelos que ayuden a predecir la dispersión de los insectos,
pero solo serán tan buenos como la información sobre la cual se basan.
El conocimiento de la migración es importante para muchos programas de MIP.
Sin embargo, esto requiere conocimiento detallado da la capacidad migratoria de
cada especie de insecto plaga.
Este maravilloso insecto tiene la capacidad evolutiva de emigrar de sitios de
origen de Norteamérica ( Canadá y Estados Unidos) cuando descienden las
temperaturas abajo de cero grados centígrados y comienza a escasear las plantas
nutricionales para sus orugas; modifica su conducta y sus procesos internos, para
realizar una larga travesía y en estado adulto mantener un estado de diapausa
reproductiva. Volando hacia el sur encuentra en bosques mexicanos de oyamel
los sitios propios para su estancia invernal y de hibernación. Cuando la mariposa
monarca no emigra, su ciclo de vida es aproximadamente de un mes, mientras
que la emigrante puede permanecer en estado adulto infértil por más de siete
meses esperando regresar a sus sitios de origen, para concluir con la
reproducción cerrando su sorprendente ciclo de vida.
Silvio E. Cascino
Las fases de vida son las
siguientes: huevecillo, larva,
pupa o crisálida y adulto.
Huevo. De color cremoso en
forma de barril de 1 mm de
longitud, se encuentra pegado
en el envés de las hojas de su
hospedero nutricional, la
asclepia (Wells & Wells 1992).
Larva. Después de tres días sale una pequeña
larva menor de un centímetro de largo y empieza
alimentarse de su hospedero. En un tiempo de 10
días, presenta un color de fondo blanco,
delineadas con finas estrías de color negro y
amarillo-anaranjado que circundan el cuerpo. A
partir del 14 día sujeta sus patas traseras a la vena
central de una hoja, preparándose para un nuevo
cambio de vida, la crisálida.
.
Crisálida. Durante los siguientes diez días
permanece en este nuevo estado de capullo o
crisálida. Es gruesa y tiene una forma oval, mide
unos 25 mm de longitud, su color es un verdeazuloso brillante y presenta una serie de puntos
negros y dorados que centellean con la luz del sol.
.
Adulto. Después de once días sale de su capullo
para transformarse en una bella mariposa
monarca, con un cuerpo cuya longitud de la
cabeza al abdomen puede alcanzar los 40 mm y su
expansión alar hasta los 95 mm como promedio.
Con alas
de tipo triangular, con un fondo color naranja,
cuyos bordes son ligeramente redondeados, con
margen negro en el que se aprecian dos series de
puntos blancos, en vista ventral guardan la misma
coloración que la vista dorsal.
ARRIBA LA MARIPOSA MONARCA AL ESTADO DE MEXICO
Uno de los acontecimientos biológicos que más han llamado la atención de los diferentes
sectores sociales nacionales e internacionales, ha sido el fenómeno migratorio de la mariposa
"monarca" (Danaus plexippus L) la cuál migra desde la zona de los grandes lagos ubicados en
el Sudeste de Canadá y Noreste de Estados Unidos, hasta el eje neovolcánico transversal en
los Estados de México y Michoacán, en México.
Desde 1937 investigadores de Canadá y Estados Unidos, tuvieron interés en conocer que
ocurría con las poblaciones de la monarca que durante el otoño e invierno desaparecen de las
zonas que habitualmente ocupan en la primavera y el verano, hasta que en 1976, después de
24 años de trabajo, se hizo del conocimiento público los sitios de hibernación de está especie,
dichos lugares se encontraron en los bosques de Oyamel de los Estados de México y
Michoacán.
Este fenómeno biológico, además de espectacular es único en el mundo por lo que se
considera como un patrimonio universal.
Ante esto los tres niveles de Gobierno Federal, Estatal y Municipal, así como las
Organizaciones No Gubernamentales y la población en general, han iniciado un programa
integral de protección y turismo responsable, a través de acciones de difusión y orientación a la
población local y visitantes, así como vigilancia a predios forestales del área, para la protección
de las rutas migratorias y refugios de la mariposa Monarca.
CLASIFICACION
La mariposa monarca pertenece al Phylum Arthropoda, es decir organismos que tienen las
patas articuladas y cuerpo de simetría bilateral formado por anillos o segmentos; Clase Insecta
debido a que posee 6 patas, Orden Lepidóptera, que en latín significa alas con escamas,
Familia Danaidae, género Danaus y especie plexippus.
CICLO DE VIDA
El ciclo de vida de la mariposa monarca consta de cuatro estadios o etapas: huevo, larva u
oruga, pupa o crisálida y adulto.
Las hembras monarca depositan sus huevecillos en plantas de género Asclepias conocidas
comúnmente venenillo, yamate o algodoncillo. En ocasiones para hacerlo, la monarca se
coloca en la parte superior de la hoja y arquea su abdomen por debajo de la misma para
depositarlos en el envés de la hoja. La hembra puede llegar a ovopositar hasta 400 huevecillos.
Después de 3 a 5 días emerge del huevecillo la larva, con franjas de color amarillo, negro y
blanco; la cual se alimenta de las hojas de las Asclepias, por lo que aumenta de tamaño y
cambia de piel, es decir, muda 5 veces. Además de alimento las Asclepias proporcionan a la
oruga sustancias tóxicas que al parecer las protege de ser comidas por posibles depredadores
como algunas especies de aves y roedores.
En la última muda la larva se cuelga boca abajo y cambia de piel transformándose en crisálida,
durante este estadio o etapa sufre una metamorfosis total en aproximadamente 10 días. En un
principio es de color verde-amarillo y gradualmente aparece el color negro y anaranjado de sus
alas que marca la transformación del adulto.
La crisálida no tiene movimiento, no come ni bebe, ya que su boca y ano se encuentran
cerrados, las únicas aberturas funcionales son los espiráculos que permiten el intercambio de
los gases respiratorios.
La mayoría de los rasgos del adulto se pueden observar a través de la piel de la crisálida,
también se puede distinguir el sexo, en el macho se aprecia una abertura genital en el noveno
segmento abdominal y la hembra presenta dos orificios, uno en el octavo y otro en el noveno
segmento abdominal.
Después de la aparición de los pigmentos colorantes de las alas, la piel empieza a rasgarse,
primero libera sus patas y antenas y poco después el resto del cuerpo; busca un lugar para
colgar sus alas hacia abajo para facilitar la entrada de sangre a través de ellas y espera a que
se sequen y endurezcan. Esta es la etapa más vulnerable del adulto.
Su cuerpo esta dividido en cabeza, tórax y abdomen; en la cabeza presenta un par de antenas
y en la parte inferior del tórax tres pares de patas. Se alimenta de néctares y de jugos de
diversas plantas y su principal función es la dispersión geográfica y reproducción, normalmente
sus órganos sexuales maduran a los tres días de emergida la mariposa.
El promedio normal de vida de la monarca adulto varia de dos a tres semanas, sin embargo
como se acerca el otoño, nace una generación con una longevidad de ocho meses.
REPRODUCCION
Existen diferencias fisiológicas y de conducta entre las mariposas que emigran y las que no lo
hacen. Así a diferencia de las generaciones no migrantes, las mariposas que migran presentan
una baja cantidad de hormona juvenil, sustancia que acelera el crecimiento de los órganos
sexuales, provocándoles una diapausa reproductora y despertando su instinto de migrar hacia
el sur. Durante la hibernación o periodo de reposo con descenso del consumo de energía, que
tiene lugar durante los meses de noviembre a febrero, la monarca permanece en esa pausa
reproductora que finaliza al aumentar la temperatura. Por lo que al acercarse la primavera sus
órganos sexuales maduran e inician la reproducción masiva y el retorno a los Grandes Lagos.
El apareamiento se inicia con el cortejo del macho, el cual sujeta las alas de la hembra con sus
patas delanteras cuando ambos están en vuelo, generalmente caen al piso y la hembra lucha
por escaparse. El macho logra aparearse con la hembra termoregula al sol, es decir, eleva su
temperatura por unos segundos, la hembra cierra sus alas e inician el llamado vuelo nupcial.
MIGRACION
Los cambios climáticos tiene un efecto considerable en las diferentes etapas del ciclo anual de
la mariposa monarca, y su migración es un claro ejemplo de ello. Durante el mes de
septiembre, en su hábitat de los Grandes Lagos, desciende la temperatura y se acortan los
días. Las larvas de la monarca que emergen en esta época son sensibles a estos cambios y
provocan que los adultos que emerjan de éstas no alcancen su madurez sexual para que
puedan llegar a vivir hasta 8 meses, acumulen grasa en su cuerpo y despierte su instinto de
migrar al sur.
Existen tres tipos de movimientos migratorios: las mariposas que se encuentran en el oeste de
las Montañas Rocallosas migran a California, Estados Unidos; las que se localizan en el
sureste de Canadá y noreste de Estados Unidos migran hacia los estados de Michoacán y
México, en la República Mexicana, y la tercera ruta migratoria también desde la zona de los
Grandes Lagos se desplaza hasta la Península de Yucatán.
De los tres movimientos, el más importante por su número de individuos, es el que llega hasta
los bosques de los estados de México y Michoacán.
La monarca puede recorrer los aproximadamente 6 mil Km de esta ruta migratoria en 6
semanas, gracias a la grasa que ha acumulado en su cuerpo.
Las mariposas ayudándose de las corrientes de aire, viajan en promedio por día de 120 a 160
Km. O si el viento es favorable entre 250 y 300 Km, al parecer cruzan el Estado de Texas y tan
pronto encuentran la Sierra Madre Oriental, cambian el curso y siguen las montañas hacia el
Sudoeste hasta encontrar el eje Neovolcánico, al noreste de Michoacán, en donde finalmente
forman sus agrupaciones o colonias. Han surgido varias hipótesis de cómo la monarca
encuentra dichos sitios, una de ellas dice que lo hace por medio de diferencias magnéticas
existentes en las montañas, las cuales detecta la mariposa mediante el material magnético que
contiene en el tórax.
Los músculos que la mariposa necesita para volar funcionan cuando la temperatura de su
cuerpo es alta, por lo que descansa sólo cuando la temperatura diurna es baja y por la noche.
Una vez iniciado el recorrido sus reservas de grasa se incrementan hasta un 500 % al
acercarse a sus sitios de hibernación en donde será consumida.
Los cientos de miles de monarcas que llegan a los Estados de México y Michoacán, se
agrupan entre 8 y 11 colonias en los bosques templados húmedos de esta zona formados
principalmente por Oyamel (Abies - religiosa), localizados a altitudes mayores de 2750 msnm.
Las características climáticas y fisiográficas de estos bosques, como la humedad, altitud y
exposición al sol, le proporcionan a las mariposas el ambiente adecuado o microclima para su
hibernación durante los meses de noviembre a marzo.
El inicio de la formación de colonias se caracteriza por una intensa actividad de vuelo y hasta
diciembre que esta se consolida cubriendo completamente ramas y troncos de los árboles. A
finales de febrero y principios de marzo, las colonias se mueven hacia las cañadas o arroyos,
aparentemente en busca de humedad.
En el transcurso de la hibernación, las monarcas están expuestas a diferentes causas de
mortandad como las grandes tormentas invernales, bajas temperaturas, depredación y el
posible agotamiento de sus reservas de grasa. Sin embargo, algunas observaciones han
evidenciado que la monarca recurre a una serie de mecanismos para disminuir la mortandad
por estas causas, como refugiarse en la vegetación baja cuando cae; la formación de colonias
grandes Para ahuyentar a los depredadores; la caída de las mariposas en forma de cascada
para escapar de estos y las defensas químicas, basadas en compuestos tóxicos para evitar
otros posibles depredadores.
Con la primavera se inicia nuevamente la actividad de las monarcas y con ello su
apareamiento. Las hembras que sobreviven inician el recorrido hacia el norte de México,
muriendo después de ovopositar en plantas de Asclepias que encuentran a su paso, surgiendo
así la primera generación.
Estas hijas continuarán el trayecto hacia el norte de los Estados Unidos y al igual que sus
madres ovopositarán y morirán. De esta manera en le transcurso de este recorrido que finaliza
en los Grandes Lagos, al sur de Canadá, se desarrollarán de tres a cinco generaciones, lo cual
es posible debido a que en su camino encuentran Asclepias en abundancia para depositar sus
huevecillos.
PROTECCION Y CONSERVACION
Desde 1974, cuando se descubrió la primera colonia hibernante en México de la Mariposa
Monarca y conforma fue avanzando el interés científico social e institucional, surgió la
necesidad de crear un marco jurídico que diera protección al hábitat de este lepidóptero y por
tanto continuidad al fenómeno migratorio. Así, en 1980 en le Diario Oficial de la Federación
aparece publicado el 9 de abril el "Decreto por el cual se establece como Zona de Reserva y
Refugio Silvestre los lugares donde la mariposa conocida con el nombre de Monarca, hiberna y
se reproduce".
Si bien este decreto fue un paso importante para la protección de esta especie, carecía de un
elemento fundamental; no determinaba físicamente las áreas de hibernación por lo que no
garantizaba la conservación del hábitat y de la especie, indispensable para la continuidad del
propio fenómeno.
Posteriormente el 9 de octubre de 1986 en le Diario Oficial aparece un nuevo decreto en el que
se delimitan cinco zonas de amortiguamiento con sus respectivas zonas núcleo, las cuales
contienen las principales colonias de hibernación de la mariposa monarca.
Este Decreto plantea lo siguiente; por razones de orden público y social, se declaran áreas
naturales protegidas para los fines de migración, hibernación y reproducción de la mariposa
monarca, así como la conservación de sus condiciones ambientales la superficie de 16,110-1450 Has. Ubicados en los Municipios de Ocampo, Angangueo, Zitácuaro y Contepec del Estado
de Michoacán y en los municipios de Donato Guerra, Villa de Allende y Temascalcingo del
Estado de México, quedando la administración de esta área a cargo de la desaparecida
SEDUE; quien la transfiere en 1992 a la Secretaría de Desarrollo Social, y en 1995 la recién
creada Secretaría de Medio Ambiente Recursos Naturales y Pesca asume esta
responsabilidad.
Cómo se transforma la mariposa monarca
Los insectos han maravillado al hombre desde tiempos inmemoriales.
Son organismos fascinantes que nos sorprenden no sólo por su gran
diversidad de formas, tamaños y coloridos, sino también por las
adaptaciones morfológicas y fisiológicas que presentan para
establecerse en diferentes hábitats y hacer frente a los cambios del
medio. Esta “plasticidad” les permite también sobrevivir gracias al
uso de diferentes estrategias, ya sean hábitos alimenticios o
reproductivos, entre otros.
Una excelente estrategia que adoptaron los insectos para adaptarse mejor a diferentes medios es la
metamorfosis, que es el cambio de forma a través de diferentes estadios durante la vida de los organismos.
Los estadios por los que pasa el individuo durante la metamorfosis son: huevo, larva, pupa y adulto.
Algunas veces los cambios son muy pequeños y los especímenes jóvenes (estadio juvenil) son muy
similares en forma a los adultos (estadio adulto), el cambio se da principalmente en el tamaño. A este
fenómeno se le conoce como metamorfosis simple y se da, entre otros, en chinches y pulgones de las
plantas.
En otros casos, los individuos jóvenes y los adultos son muy diferentes, tanto en forma como en
tamaño y hábitos. Esto se conoce como metamorfosis completa y puede ser observado en las mariposas.
Metamorfosis simple
Los insectos que pasan por este fenómeno tienen individuos jóvenes —llamados ninfas— muy parecidos
a los adultos. Si son organismos que poseen alas, éstas se desarrollan externamente durante los estadios
inmaduros; no hay estadio de pupa antes de la última muda, en la cual el individuo alcanza su talla final.
Hay varios tipos de metamorfosis simple:
a) Ametábola (“sin” metamorfosis). Los insectos que presentan este tipo de desarrollo no tienen alas en su
etapa adulta y la única diferencia entre la ninfa y el adulto es el tamaño. Ejemplos de organismos con este
tipo de metamorfosis son los protura, los colémbola y los tisanuro.
b) Hemimetábola (con metamorfosis “incompleta“). Las ninfas son acuáticas o viven en las agallas de las
plantas. Difieren considerablemente de los adultos. Organismos de este tipo son las libélulas, cuyas ninfas
son acuáticas y los individuos adultos son alados.
c) Parametábola (con metamorfosis “gradual”). Los individuos adultos son alados y tanto las ninfas como
los adultos viven en el mismo hábitat y el cambio principal es en el tamaño. El insecto palo y la mantis
religiosa tienen este tipo de desarrollo.
Metamorfosis completa
Los insectos con este fenómeno tienen un estadio pupal o pupa antes de la última muda, en el cual el
individuo no se mueve y tiene un cambio muy considerable hacia la forma adulta. Si presentan alas, éstas
se desarrollan internamente durante los estadios inmaduros. Poseen estadios larvales o inmaduros
completamente diferentes del estadio adulto y la mayoría de las veces viven en diferentes hábitats,
poseyendo diferentes hábitos. A estos organismos se les conoce como holometábolos y, como ejemplo,
podemos señalar a las mariposas.
Este mecanismo permite sortear condiciones adversas como
el invierno o la sequía, entre otras, e implica la interacción de
diferentes fenómenos y cambios en los individuos. Para
comprender mejor cómo sucede la metamorfosis, veamos qué
ocurre en el caso de la mariposa monarca.
Ésta (cuyo nombre científico es Danaus plexipus), ha sido
muy admirada por el fenómeno de migración en el que
participa, pues uno no puede imaginarse cómo puede soportar
un viaje tan largo un insecto tan pequeño y frágil; se han
desarrollado muchos estudios al respecto. Sin embargo,
también son de sorprender todos los cambios fisiológicos y
morfológicos que los individuos de esta especie sufren a lo
largo de su vida.
Como todas las mariposas, la monarca pasa por todos los
estadios que suponen una metamorfosis completa: huevo, larva,
pupa y adulto.
El huevo de la monarca es de un color que va
del blanco grisáceo al crema y tiene forma
semejante a un barril (foto 2). Vive en estado
de huevo aproximadamente 7 días. Este
estadio no puede considerarse en realidad una
muda pues la larva se encuentra dentro del
huevo y va creciendo hasta que sale y se
come el cascarón. En las primeras etapas el
animal tiene forma de gusano y pasa por
cinco estadios larvarios en los cuales va
aumentando de tamaño. Las larvas tienen
franjas transversales de color negro, amarillo
y blanco (foto 3) y se dedican principalmente
a comer. El animal vive en este estadio
juvenil aproximadamente tres semanas. En cada muda (de las cinco por las que pasa como larva) forma
un nuevo exoesqueleto suave que se va expandiendo por la presión sanguínea y que posteriormente, por
acción química, se endurece. En cada muda el exoesqueleto viejo se rompe y sale la larva en el siguiente
estadio.
A fin de prepararse para convertirse en pupa, la
larva deja de comer y elimina lo que le haya
quedado de alimento en su tracto digestivo. La pupa
deja el último exoesqueleto viejo de larva y
permanece inmóvil.
El animal posee un sistema endocrino muy
complejo y el control de la metamorfosis es
realizado principalmente por tres hormonas. La
primera es la hormona cerebral, producida
precisamente por las células neurosecretoras del
cerebro, que estimula las glándulas de la muda.
Estas glándulas secretan, a su vez, ecdisona, la
segunda hormona, que promueve el crecimiento de la larva. Aunada a estas dos actúa la hormona juvenil,
tercera hormona, cuyo trabajo es inhibir la metamorfosis. Una vez que la mariposa ha alcanzado el último
estadio larval, se deja de producir ésta, para permitir a la ecdisona promover la formación de la pupa.
La pupa es aparentemente inactiva y no se alimenta. Sin embargo, a pesar de que no posee actividad
visible, es cuando el animal realiza más actividad fisiológica y en ella se llevan a cabo cambios
considerables.
En este momento se produce la histólisis, proceso en el que las estructuras de la larva se transforman en
el material que se va a utilizar en el desarrollo de las estructuras adultas, y la histogénesis, proceso en el
que se desarrollan las estructuras adultas.
Las fuentes principales de material para la histogénesis son la
hemolinfa (que es el equivalente a la sangre humana), el cuerpo
graso (órgano fuente de energía en los insectos) y el tejido
histolizado (como los músculos de la larva). Las alas y las patas se
desarrollan de la cutícula (la piel endurecida de todo insecto, o
exoesqueleto, cuya composición es de quitina) de la larva. En el
último estadio larvario estos tejidos se dedican a construir
estructuras adultas que se manifiestan recién cuando el insecto pupa
construye su crisálida. El resto de los órganos pueden ser
conservados desde la larva o pueden ser reconstruidos a partir de las
células regenerativas.
El cambio de los órganos internos durante la metamorfosis
depende de la actividad de éstos durante los diferentes estadios. Así,
el corazón, el sistema nervioso y el sistema traqueal cambian muy
poco. Otros, que están presentes de manera rudimentaria en la larva
o que no existen, se desarrollan en la pupa para presentarse en los
individuos adultos; tal es el caso del aparato reproductor.
La mariposa monarca tiene una pupa que por su coloración y
estructura recibe el nombre de crisálida y que se encuentra
generalmente pegada cabeza abajo en los troncos y hojas de las plantas. Se adhiere a la superficie de éstos
por medio del cremáster, un hilo grueso a base de la seda que produce y que se encuentra al final del
abdomen.
La crisálida es gruesa, de color verde pálido a verde azulado, con manchas doradas y negras, de forma
oval (foto 4). Cuando se acerca la hora de que el adulto emerja, se obscurece y su cubierta permite ver a la
mariposa, pudiéndose percibir el color naranja de sus alas en desarrollo (foto 5). El estadio de pupa tiene
una duración aproximada de 15 días.
El adulto recién salido usualmente es de color pálido, sus
alas son suaves y están plegadas. Después de un tiempo, que
en la monarca es de aproximadamente 40 minutos, las alas se
expanden, se endurecen y la coloración ha adquirido su tono
final.
La vida de la mariposa adulta (foto 6) depende de la suerte
que corra, es decir, si va a realizar migraciones, si es víctima
de un depredador o de las condiciones climáticas, etc. Pero, a
pesar de estas variaciones, se puede calcular que la duración
del ciclo de vida completo de la monarca es de
aproximadamente de 5 a 7 semanas.
Ventaja de la metamorfosis
Este fenómeno permite al animal vivir en ambientes
completamente diferentes y, de alguna manera, colonizar
diversos hábitats. Las larvas poseen un movimiento limitado
ya que su trabajo es saciar su apetito lo que les permite
acumular energía. Por el contrario, los adultos tienen una distribución muy amplia pues las alas les
permiten movilizarse y desplazarse por un área mucho mayor.
También, como ya se mencionó, la metamorfosis permite al animal evadir situaciones adversas, aunque
en la monarca no se presente actividad de diapausa, es decir, alargar el tiempo en determinado estadio,
que por lo general es el de pupa, para sobrevivir hasta que las condiciones sean las adecuadas
Migración
Vienen 200 millones de inmigrantes de Canadá y
Estados unidos a los Bosques de Michoacán, México.
El ejemplo más conocido de migración de mariposas, es sin duda de la mariposa
Monarca cuyo nombre científico es Danaus plexippus. Este fenómeno biológico fue
descrito desde 1857 en los Estados Unidos, actualmente se sabe que hay varias
poblaciones de Monarcas que migran a diferentes regiones del sur en las costas de
California o bien hasta los bosques de México.
En México las primeras noticias sobre la migración de la Monarca se remontan a
1975 cuando se encontró el sitio donde hibernan en las montañas de eje
Neovolcánico en el estado de Michoacán.
A finales del verano millones de mariposas emprenden el vuelo desde las montañas
de la región este de los Estados Unidos para viajar a los bosques de pino del centro
de México; arribando los primeros días de noviembre. Existen testimonios que
ejemplares liberados en Nueva York se colectaron en las cercanías de la ciudad de
México después de cinco semanas y media; recorriendo aproximadamente 3 800
Km.
En su travesía visitan los bosques del sur de Xochimilco, México donde es fácil
encontrarlas descansando o alimentándose de la flora del lugar. Probablemente
haya otras poblaciones de Monarca que migren a través del Golfo de México y
Cuba o quizá hasta Centroamérica.
El regreso de la Monarca se realiza a finales de marzo y principios de abril hacia
las costas del golfo donde producen una nueva generación de individuos, que
después de varias semanas continuarán el regreso hasta las montañas del este de
los Estados Unidos y sur de Canadá.
Esta migración involucra varias generaciones en su constante peregrinar por
varios países: Canadá, Estados Unidos y México. Sin conocer fronteras en su
frenético vuelo aprovechan las corrientes ascendentes de aire, lo que les permite
alcanzar hasta 65 Km./h. Con un mínimo gasto de energía por el batir de sus alas.
Hermosa y misteriosa la Monarca realiza esta migración año con año denominada
como una gran maravilla biológica del mundo.
Lamentablemente el crecimiento poblacional y la deforestación de los bosques de
Oyamel, además del incremento del uso de herbicidas están matando a sus larvas y
a la fuente de alimentación de los adultos. Como resultado la migración y la
biología invernal de la mariposa Monarca a llegado a ser un fenómeno biológico en
peligro. Lincon P. Brower del Departamento de zoología de la Universidad de
Florida afirma que sin una inmediata implementación de medidas de conservación
efectiva en México la migración de la Monarca puede pronto llegará ser una
historia biológica.
Migración
De la
Caída
Desemejante de la mayoría de los otros insectos en climas templados, las mariposas
del monarca no pueden sobrevivir un invierno frío largo. En lugar, pasan el invierno
en puntos roosting. Los monarcas al oeste de las montañas rocosas viajan a las
arboledas pequeñas de árboles a lo largo de la costa de California. Ésos al este de las
montañas rocosas vuelan un sur más lejano a los bosques arriba en las montañas de
México. La migración del monarca es conducida por los cambios estacionales. Los
cambios del día y de temperatura influencian el movimiento del monarca.
En todo el mundo, ningunas mariposas emigran como los
monarcas de Norteamérica. Viajan mucho más lejos que el resto
de las mariposas tropicales, hasta tres mil millas. Son las únicas
mariposas para hacer tal largo, migración de dos maneras cada
año. Asombroso, vuelan en masas a los mismos gallineros del
invierno, a menudo al exacto los mismos árboles. Su migración
Mapa De la Caída
es más el tipo que esperamos de pájaros o de ballenas. Sin
(40K)
embargo, desemejante de pájaros y de ballenas, los individuos
hacen solamente el ida-vuelta una vez. Es los nietos de sus niños que el sur de vuelta
la caída siguiente.
Un ciertas otras especies de las largas distancias del recorrido de Lepidoptera (las
mariposas y las polillas), solamente ellas entran generalmente en una dirección
solamente, alimento a menudo siguiente. Este movimiento unidireccional
correctamente se llama emigración. En tierras tropicales, las mariposas emigran
hacia adelante y hacia atrás mientras que las estaciones cambian. Al principio de la
estación seca, las plantas del alimento marchitan y las mariposas se van para
encontrar un clima más húmedo. Cuando llegan las lluvias, las plantas del alimento
crecen detrás y las mariposas vuelven.
Cuando el verano tardío y los monarcas tempranos de la caída emergen de sus
crisálidas, o de los chrysalides, son biológico y behaviorally diferentes de ésos que
emergen en el verano. Los días más cortos y el aire más fresco del disparador del
verano tardío cambia. En Minnesota esto ocurre alrededor de finales de agosto.
Aunque estas mariposas parecen adultos del verano, no acoplarán ni pondrán los
huevos hasta el resorte siguiente. En lugar, sus cuerpos pequeños se preparan para
un vuelo vigoroso. Los animales si no solitarios, arraciman a menudo en la noche
mientras que mueven siempre southward. Si se rezagan demasiado largo, no podrán
hacer el viaje; porque son cold-blooded, no pueden volar en tiempo frío.
La grasa, almacenada en el abdomen, es un elemento crítico de su supervivencia
para el invierno. Esta grasa aprovisionó de combustible no solamente su vuelo de
una a tres mil millas, pero debe durar hasta el resorte próximo en que comienzan el
vuelo detrás al norte. ¡Mientras que emigran los southwards, los monarcas paran al
néctar, y ganan realmente el peso durante el viaje! Algunos investigadores piensan
que los monarcas conservan su "combustible" en vuelo deslizándose en corrientes
de aire mientras que viajan al sur. Ésta es un área del gran interés para los
investigadores; hay muchas preguntas por contestar sobre cómo estos organismos
pequeños pueden viajar hasta ahora.
Otro misterio sin resolver es cómo los monarcas encuentran los sitios overwintering
cada año. Saben de alguna manera su manera, aunque las mariposas que vuelven a
México o a California cada caída son los grande-grande-nietos de las mariposas que
a la izquierda el resorte anterior. Nadie sabe exactamente su sistema autoguiado
hacia el blanco trabaja; es otras de las muchas preguntas por contestar en el mundo
de la mariposa.
Por Que Plantas Venenosas?
Según el Dr. Elbert Jaycox, jubilado de la universidad de Illinois, pero quién publicó un
boletín por muchos años, discusión de plantas venenosas trae preguntas importantes: 1)
por qué hay las plantas tóxicas? y 2) si hay muchas tales plantas, por qué no hay mieles
más tóxicas?
Originalmente, según la escritura del Dr. Jaycox en 1981, los compuestos tóxicos en
plantas eran considerados ser residuos sin valor especial. Ahora sabemos que esto no es
verdad. Se conviene generalmente que las plantas están produciendo generalmente
estosproductos químicos (llamados las sustancias secundarias* de la planta) para
protegerse contra consumidores del insecto. Según el Dr. Jaycox, la evidencia para esta
teoría se encuentra en la enorme diversidad de insectos y las plantas encontraron en la
tierra. El desarrollo constante de defensas químicas por las plantas juntadas con las
estrategias desarrolladas por los insectos para tolerar estosproductos químicos es una
batalla de continuación en medio sería los " comedores " y los que pudieron " ser
comidos."
Este proceso del cambio constante, lento, llamado " coevolución, " es más complejo en
algunos sistemas donde está capaz el insecto no solamente de desintoxicar las sustancias
venenosas de la planta, pero también las hace uso para protegerse. El ejemplo
entomológico clásico de esto es la oruga de la mariposa del monarca*. Las larvas de
este insecto comen con impunidad en milkweed la planta, que contiene los glucósidos
cardiacos, tóxica a la mayoría de la otra especies de animales. En el proceso, la
mariposa del adulto también llega a ser venenosa. El esquema de color anaranjado y
negro característico del adulto es un "cuidado "; los pájaros que comen estas mariposas
aprenden rápidamente las consecuencias y evitan la depredación
Publicado en línea antes de la impresión de julio el 9 de 2002,
10.1073/pnas.152137299
PNAS | De julio el 23 de 2002 | vol.. 99 | no. 15 | 10162-10166
Fisiología
La migración virtual en mariposas atadas del monarca que
vuelan revela sus mecanismos de la orientación
Henrik Mouritsen* y Barrie J. Helada
Departamento de la psicología, universidad de la reina, Kingston, ENCENDIDO,
Canadá, K7L 3N6
Corregido por Donald R. Griffin, la universidad de Rockefeller, la Nueva York, El
NY, y de mayo aprobado el 28 de 2002 (recibido para la revisión de marcha la 8 de
2002)
Extracto
Un simulador de vuelo nuevamente desarrollado permite que las mariposas del monarca
vuelen activamente por hasta varias horas en cualquier dirección horizontal mientras que
su dirección migratoria del vuelo de la caída puede estar continuamente registrado. De
estos datos, segmentos largos de las trayectorias de vuelo virtuales de atado, volando,
las mariposas migratorias del monarca fueron reconstruidas, y avanzando o retardando
los relojes circadian de las mariposas, hemos demostrado que poseen un compás
tiempo-compensado del sol. Control los monarcas en tiempo local vuelan
aproximadamente el sudoeste, ésos 6-h sureste tiempo-avanzado de la mosca, y
mariposas tiempo-retrasadas 6-h mosca en northwesterly direcciones. Por otra parte,
mariposas voladas adentro el mismo aparato debajo del revestimiento simulado en
magnético natural los campos fueron orientados y no cambiaron aleatoriamente la
dirección cuando los campos magnéticos fueron rotados. Por lo tanto, estos
experimentos no proporcionar cualquier evidencia que las mariposas del monarca
utilizan un magnético compás durante migración.
Introducción
Mariposas del monarca (Plexippus de Danaus) de la población norteamericana del este
haga los viajes migratorios notable largos en la caída, algo de la cual amplía más de
3.500 kilómetros de del este Canadá y los Estados Unidos del noreste a México. Esta
migración primero fue estudiado por un programa que marcaba con etiqueta extenso (1,
2), cuál condujo eventual al descubrimiento de las mariposas overwintering áreas en las
montañas transversales de Neovolcanic de México central (1-3). ¿Pero cómo las
mariposas navegan? Porque ningún adecuado paradigma del laboratorio que produce y
cuantifica vuelo migratorio se ha desarrollado el comportamiento, pequeño se sabe
sobre su subyacente mecanismos de la orientación. Recientemente, una cierta evidencia
que monarcas puede poseer un compás del sol se ha divulgado (ref. 4, pero vea
Discusión). Además, observaciones esas monarcas de migración todavía aparezca volar
en la dirección migratoria en días nublados (5), eso aparecen disoriented después de
períodos cortos en fuerte campos magnéticos artificiales (6), y ése contienen la
magnetita en su tórax (7, 8) ha conducido a las sugerencias que los monarcas también
posea un compás magnético (1, 9). Sin embargo, hasta la fecha no ha habido prueba
acertada de la capacidad del monarca a Oriente en los campos magnéticos de la fuerza
de la tierra. Las punterías de nuestro el estudio era, primer, desarrollar un laboratorio
robusto y realista setup en que podría traer al monarca comportamiento migratorio del
vuelo el laboratorio en donde las variables que lo influencian pueden estar
cuidadosamente controlada, y, entonces, aclarar las señales de la orientación utilizó por
el monarca mariposas.
Materiales y métodos
Para lograr nuestras punterías, desarrollamos un simulador de vuelo para las mariposas,
que se ilustra en higo. 1. Vuelo en atado los insectos son inducidos típicamente
dirigiendo un flujo laminar del aire horizontalmente hacia sus cabezas. Nuestra
modificación crítica era para dirigir un flujo laminar apacible del aire verticalmente de
debajo las mariposas. Este proceso también produce vuelo activo, pero sin predisponer
las direcciones horizontales de la orientación de las mariposas
Fig. 1. (A) Schematic drawing of the flight
simulator, the details of which are described in
Materials and Methods
. El cielo translúcido de Plexiglás fue utilizado
solamente en experimentos de interior para
simular la cubierta completa de la nube. Por
razones de la claridad, la simulación cubierta se
View larger version (29K): dibuja más arriba sobre el aparato que fue puesta
realmente. (B-D) ejemplos de cómo la resolución
[in this window]
del tiempo en nuestros datos del simulador se
[in a new window]
puede utilizar para reconstruir la trayectoria
virtual volada por la mariposa, comparados con
los histogramas circulares normales de los mismos
datos. Todas las trayectorias de vuelo virtuales
comienzan en el centro del diagrama y se dirigen
hacia la periferia. El norte está para arriba.
Unidades 1 m (1/5 s a la velocidad 18 km/h).
Vea el texto para los detalles. Circular los
histogramas demuestran los datos de la
orientación acumulados de la periferia del círculo
hacia el centro representado en la dirección
apropiada del compás (norte en la parte superior).
Los cuatro simuladores de vuelo idénticos consistieron en los cilindros plásticos
translúcidos blancos grandes (diámetro 59 centímetros, altura 64 centímetros) con un
agujero en el fondo a través de el cual una pipa de 16centi'metro del diámetro sopló el
aire verticalmente hacia la mariposa. La circulación de aire, que era producido por un
ventilador de la computadora (patriota PT2B3, Digi-Llave, río del ladrón Caídas,
manganeso) controlado por un transformador de la variable (modelo superior 10C,
Tempco, valle de madera, IL) y hecho laminar pasándolo a través los centenares de
pajas de beber paralelas, fueron ajustados manualmente cerca el experimentador al
caudal mínimo necesario para producir comportamiento sostenido del vuelo en cada
mariposa. Una cámara fotográfica miniatura (VMPS-250, especialistas del circuito,
Mesa, AZ) fue montado afuera uno de cuatro pequeños (8 milímetros) agujerea el 90°
aparte en el fondo de cada uno cilindro. Su posición fue variada entre los experimentos
para evitar cualquier posibilidad alejada de la cual un diagonal direccional podría
presentarse la posición de la cámara fotográfica. Las cuatro cámaras fotográficas
miniatura, una de cada simulador, fue conectado con una televisión de cuatro terminales
de la vigilancia pantalla (Lorex, Vista estratégica, Markham, ENCENDIDO, Canadá,
negro y 12-inch vigilancia blanca TV SG7111). A grabación direccional montaron a la
asamblea en el centro de la tapa del cilindro. Consistió en un codificador óptico
comercialmente disponible (los E.E.U.U. Digital, Vacouver, WA, E5S-360250) con un
cojinete modificado y eje. el modelo estándar viene con un eje de cobre amarillo grueso,
que está mucho también pesado para que una mariposa dé vuelta. Por lo tanto
desmontamos el óptico codificador y substituido el eje estándar por nuestro propio por
encargo modele, que consistió en el árbol plástico usado para guardar la pista de los
movimientos de un ratón de la computadora (obtenidos del interior de a Ratón de
Microsoft: ratón serial 50674). Los dientes fueron molidos apagado el árbol, y el disco
óptico del codificador del E5S-360-250 eran pegado a su tapa. Este árbol entonces fue
utilizado como nuestro eje, y a el cojinete muy bajo de la fricción fue formado por dos
cilindros del Teflon con agujeros en sus centros a través de los cuales el eje fue cabido.
Exactamente en el centro de este eje, un 0.el agujero 020-inch fue perforado y 15.(6
pulgadas) barra del tungsteno 3-centi'metros (SON los sistemas, Everett, WA, catálogo
no. 718000) fue insertado y pegado. La barra del tungsteno fue colocada dentro de un
tubo de guía del aluminio [ longitud 11.5 centímetros (4.5 pulgadas), de interno
diámetro 3 milímetros ] cabido exactamente verticalmente a la barra en la cual el
codificador óptico fue montado. Esto cantidades de la asamblea a un muy estable
cojinete de la bajo-friccio'n, que podrían las mariposas fácilmente vuelta.
Cada mariposa tenía un tallo del montaje 3-centi'metros, que consistió en una sección
del alambre de tungsteno (idéntico a el utilizó para eje), pegado con cera de abejas al
tórax dorsal de la mariposa tan que su cuerpo fue mantenido en una orientación
horizontal en aparato. Un pedazo largo çenti'metro de tubería de goma clara con a
marginal un diámetro interno más pequeño que los alambres de tungsteno fue utilizado
como firma acoplador para conectar el tallo del mariposa-montaje con el codificador eje.
Este acoplador conectó los alambres firmemente bastante para prevenir el cualquier dar
vuelta de los alambres en relación con. Un pequeño, çenti'metro sección del tubo
plástico fino, rígido con un diámetro interno levemente más pequeño que el diámetro
externo del tubo de goma fue resbalado encima la conexión a evitar flexión en el
empalme. Así, la mariposa fue atada rígido al eje del codificador y al procedimiento
acoplador rápido (algunos segundos) y fácil permitido y el desacoplar de mariposas al
aparato. Los codificadores ópticos fueron conectados a una computadora que registró
secuencias sincronizadas de los títulos (four-channel programa comprado de los
E.E.U.U. Digital con el óptico codificadores).
Integración de estas secuencias sincronizadas de direcciones, bajo asunción de la
velocidad constante del vuelo (una asunción muy razonable because any given butterfly
flew in a very constant manner during
a experimento dado), no prohibido nos para reconstruir vuelo virtual trayectorias de las
mariposas. Esto fue hecha dibujando una sección de la trayectoria de 1 longitud de
unidad que origina en el centro de un gráfico en el primer dirección registrada, entonces
otra sección de la trayectoria de la unidad fue dibujada de el final de primer en la
segunda dirección registrada, y tan encendido. Tales las trayectorias reconstruidas se
ilustran en higo. 1 B-D donde se presentan para la comparación directa a su equivalente
circular histogramas. Higo. 1B demuestra el histograma circular de direcciones y la
trayectoria de vuelo virtual correspondiente de una mariposa en nonmigratory
condición. La mariposa voló por solamente 15 minutos y la trayectoria mira como el
vuelo de colocación normal de un monarca de forraje. En contraste, Higo. 1D demuestra
la trayectoria de vuelo reconstruida del bien-orientado mariposa migratoria que fue
parada por nosotros después de 1 h de activo vuelo. Higo. 1C ilustra que las mariposas
del monarca en migratorio condicione, que demuestran a más el patrón difuso de la
orientación cuándo los datos fueron trazados como histogramas circulares tradicionales,
son en el hecho orientado constantemente cuando los datos se trazan como virtuales
pistas.
Un total de 59 mariposas salvaje-capturadas del monarca en diapause y la condición
migratoria cebada fueron cogidos en la orilla norteña del lago Ontario durante la
migración del otoño (septiembre 9-October 2, 2001). Porque arraciman a lo largo de esta
migración ecológica east-west barrera eran bastante fáciles de coger y podríamos estar
casi seguro que todas las mariposas capturadas eran del migratorio generación. los
experimentos fueron realizados en la universidad de la reina Estación Biológica Del
Campo, Lago Opinicon, Ontario, Canadá (44°34'N, 76°19'W) durante su migración
máxima del otoño (septiembre 14-October 10. 2001). Todos los procedimientos fueron
aprobados por University de Queen's Comité del cuidado animal en conformidad con el
consejo canadiense del animal Pautas Del Cuidado. Después los experimentos fueron
terminados, el montaje el tallo fue quitado (refundiendo la cera de abejas), y las
mariposas fueron lanzados para continuar su natural migración.
La mayoría de las mariposas volaron continuamente para por lo menos 1 h en nuestros
simuladores, y en muchos casos fueron paradas de modo que otra las mariposas podían
ser funcionadas. Algunos fueron permitidos volar para hasta 4 h y trayectorias de vuelo
producidas que extienden a aproximadamente 65 kilómetros [ que asumen la velocidad
de crucero conservador lenta de 18 km/h observados adentro salvaje monarcas de
migración por Urquhart y Urquhart (1) ], que podría potencialmente esté mientras 182
kilómetros si 50 velocidades de km/h observaron debajo se asumen los tailwinds (10).
Clips video de volar de los monarcas en el aparato puede ser visto como películas 1 y 2,
se publican que como información de soporte sobre el Web site de PNAS,
WWW.pnas.org.
Para asegurarse de que no hubiera diagonales direccionales del aparato, hicimos pruebas
extensas dando vuelta al simulador entero, o cada uno componente tal como el
ventilador, el cilindro, o el montaje de la grabación por separado, por cantidades que
varían, mientras que las mariposas estaban activamente vuelo. Invariable, las mariposas
no dieron vuelta a su orientación con el equipo, sino que por el contrario geográfico
constante mantenida títulos. También durante el equipo que probaba, dimos vuelta
manualmente al vuelo las mariposas hacia diversas direcciones y todas dieron vuelta
inmediatamente de nuevo a su título geográfico original. El ilustrar video del clip una tal
prueba se puede ver como película 2.
Antes del sol-compa's al aire libre experimentamos, transferimos las mariposas salvajecogidas del monarca dentro por por lo menos 5 días bajo tres diversas condiciones: (a)
un ciclo de light/dark eso emparejó exactamente el ciclo local de la luz del día (luces
encendido alrededor 7 a.m., de alrededor 7 p.m.), (b) un 6-h tiempo-avanzo' la condición
(luces en alrededor 1 a.m., de alrededor 1 p.m.), y (c) un 6-h tiempo-retrasaron
condición (luces encendido alrededor 1 p.m., apagado alrededor 1 a.m.). Exacto los
tiempos variaron de acuerdo con los tiempos exactos de la salida del sol y de la puesta
del sol cada fecha específica. El movimiento evidente medio del acimut de el sol a través
del cielo es aproximadamente 15°/h. En el específico latitud, gama de la fecha y gamas
del tiempo de nuestros experimentos, el real movimiento del acimut 6-h del sol variado
entre 91° y 115° ( el valor depende de los tiempos y de la fecha civil exactos de cada
uno dado experimento). Así, dependiendo de cómo el mecanismo interno trabaja, los dos
grupos de mariposas reloj-cambiadas de puesto 6-h esperan a cambie de puesto su circa
el 90° o 91°-115° de la orientación en direcciones opuestas concerniente a la orientación
del grupo de control, si emigra las mariposas del monarca utilizan un sol tiempocompensado compás.
Antes de comenzar experimentos al aire libre, las mariposas fueron colocadas en las
jaulas claras de Plexiglás al aire libre en la luz del sol directa para en menos 15 minutos
antes de probar. Este proceso permitió que se calentaran encima de, les dio una
oportunidad de detectar y de evaluar la orientación potencial señales, y claramente
aumentado su motivación a la mosca. Para de interior los experimentos del magne'ticocompa's, mariposas fueron calentados con una lámpara fuerte del halógeno calor-que
produce. Para comenzar un experimento, una mariposa fue atada rígido al eje y colocada
en circulación de aire vertical apacible. Entonces, fue colocado exacto al norte mientras
que una ayudante calibró el codificador óptico y comenzó el programa, que registró la
opción espontánea de la mariposa del título geográfico una vez que cada ms 200 (la
resolución del sistema es 1 kilociclo, pero las observaciones en 5 hertzios era
absolutamente adecuados generar las trayectorias de vuelo relevantes). Durante
experimentos, el comportamiento de las mariposas fueron supervisadas continuamente
remotamente vía la miniatura las imágenes de la cámara fotográfica, y fueron
observados cuando las mariposas volaron activamente, el volar deslizado, o parado.
Todos los experimentos, donde la mariposa voló activamente por por lo menos 15
minutos, se han incluido en datos análisis. Todos sino cuatro mariposas (estos
individuos están especialmente marcado en las figuras como planeadores) voló
activamente todo el tiempo hasta que pararon el volar. Cuando una mariposa paró el
volar, él fue tomado hacia fuera y quitado del aparato, y sus datos eran analizado
solamente hasta el vuelo del tiempo parado. Todos mariposas adentro cada grupo
experimental era individuos separados. Ninguno eran reutilizado.
En los experimentos del compás del sol, reloj-cambiados de puesto y las mariposas del
control fueron volados al aire libre debajo de los cielos asoleados y en el natural
geomagnético campo. Aunque el sol era directamente visible a las mariposas, ningunas
señales geográficas estaban dentro de su campo de la visión. Hasta cuatro cilindros
idénticos (véase el higo. 1A) fueron utilizados simultáneamente.
En otra serie de experimentos a la prueba si los monarcas utilizan un compás magnético,
volamos mariposas dentro en un de madera casa del barco (ningunos disturbios del
campo magnético natural) debajo un cielo brillantemente iluminado, translúcido de
Plexiglás (que simula revestimiento total), que fue colocado dentro de un grande (cerca
de 2 el × 2 sistema tri-axial de la bobina de Helmholtz del × 2 m) idéntico a ése usado
previamente por Mouritsen (11). Primero, cada monarca voló para a mínimo de 20
minutos en el campo geomagnético natural. Entonces, dimos vuelta el campo 120° a la
derecha (al sureste) por medio de controlado por ordenador fuentes de alimentación de
la corriente constante (Kepco, el limpiar con un chorro de agua, NY, BOP100-2M) y sin
disturbar la mariposa del vuelo. Después de otro mínimo 20 minutos, dimos vuelta al
campo de nuevo al normal por por lo menos 33 minutos. Si la mariposa era vuelo
inmóvil, finalmente dimos vuelta al campo 120° a la derecha (al sureste) una vez más
para un mínimo de 33 minutos. Este procedimiento de ABAB permitió que
registráramos inmediato y retrasado magnético respuestas. Los heterogeneities en los
campos artificiales fueron producidas por este sistema menos de 0.el 01% en el área,
donde las mariposas volaron, y son por lo tanto más pequeñas que el regulares
variaciones temporales en el campo magnético natural. Por lo tanto, todas las
características de los campos artificiales exceptúan la dirección geográfica eran casi
idéntico al geomagnético natural campo.
Resultados
Las direcciones malas y las trayectorias reconstruidas obtenidas debajo de los cielos
asoleados claros se demuestran en higo. 2 A-C. Controle a monarcas encendido tiempo
local (fig. 2A) orientado en southwesterly prevista la dirección (n = 17, = 225°, r =
0.83. P < 0.001. confianza del 95% y del 99% intervalo: 225° ± 18° y 225° ± 24°,
respectivamente) hacia wintering sitios en México. Los monarcas tiempo-avanzaron 6 h
(condición B) y probado bajo condiciones idénticas (fig. 2B) orientado hacia suroriental
(n = 13, = 136°, r = 0.62. P < 0.01. confianza del 95% y del 99% intervalo: 136° ± 36°
y 136° ± 50°, respectivamente), mientras que monarcas 6 tiempo-retrasados h
(condición C, higo. 2C) orientado hacia el noroeste (n = 11, = 335°, r = 0.80. P <
0.001. confianza del 95% y del 99% intervalo: 335° ± 27° y 335° ± 37°,
respectivamente). Las cambios en la dirección demostrada por las mariposas relojcambiadas de puesto esté altamente significativo [ prueba de la dos-muestra de WatsonWatson-Williams (12): control contra condición B, cambio = 89°, F1.26 = 44 89°, F1.26
= 44.91. P < 0.001; control contra condición C, cambio = +110°, F1.28 = 20.85. P <
0.001; condición B contra la condición C, la diferencia = 199° o 161°, F1.22 = 51.89. P <
0.001; también, los intervalos de la confianza del 99% no el traslapo ]. Además, 89° y la
rotación 110° de la orientación mala los vectores de los grupos tiempo-cambiados de
puesto no eran perceptiblemente diferentes del 90° o del 91°-115° previsto cambie de
puesto (los intervalos de la confianza del 95%: 89° ± 36° y 110° ± 27°). Así, la
dirección y magnitud de las cambios malas esté en el acuerdo muy buen con ésos
predicho si los monarcas utilizan un compás tiempo-compensado del sol.
Higo. 2. Orientación del monarca en un
simulador de vuelo. (A) debajo de los cielos
asoleados naturales (control), monarcas
orientados hacia el sudoeste (n = 17, = 225°, r
= 0.83), constante con la localización de su
cuarto wintering mexicano. Las mariposas relojUna versión más grande de la
cambiaron de puesto 6 h (B) cambiado de
visión (25K):
puesto su orientación hacia sureste (n = 13, =
[ en esta ventana ]
136°, r = 0.62), y ésos reloj-cambiaron de puesto
[ en una ventana nueva ]
+6 h (C) noroeste orientado (n = 11, = 335°, r =
0.80). Estos resultados son constantes con el uso
de los monarcas de un compás tiempocompensado del sol. Mariposas probadas bajo
condiciones cubiertas simuladas (cubierta
translúcida de Plexiglás) (D) no fueron
orientados perceptiblemente (n = 18, r = 0.21. P
= 0.46), que sugieren que no pudieran utilizar el
campo magnético natural para la orientación
(véase también el higo. 3). (Superior) los
diagramas circulares demuestran las
orientaciones malas para los individuos y
agrupan vectores malos. , orientación mala de
cada individuo activamente de aleteo. ,
orientación mala de los cuatro individuos de
deslizamiento. , el vector del medio de la
muestra. La longitud de los vectores del medio
de la muestra, r, indica la concentración angular
de las muestras. Los círculos rayados indican
requirieron la longitud de los vectores del medio
de la muestra obtener la significación en 0.05 y
0.01 niveles (prueba de Rayleigh). (Más bajo)
los diagramas demuestran la trayectoria virtual
volada por cada mariposa bajo asunción de la
velocidad constante. (ellos todo el comienzo en
el centro del diagrama y del recorrido hacia la
periferia.) se han normalizado las distancias.
Las direcciones y las trayectorias de vuelo malas de las mariposas voladas bajo
condiciones cubiertas simuladas se demuestran en los higos. 2D y 3. Sus trayectorias
durante los primeros 20 minutos debajo de los cielos nublados simulados y en el campo
magnético natural de la tierra (fig. 2D) al azar demostrada orientación (n = 18, = 112°,
r = 0.21. P = 0.46). Además, 11 de las 18 mariposas voladas debajo de revestimiento
simulado continuaron para volar por por lo menos 10 minutos en el campo magnético
cambiante. Cierre la inspección de estos 11 normalizó las trayectorias de vuelo totales
(fig. 3) no demuestra ningún (120° a la derecha) cambio direccional apropiado en
respuesta a las rotaciones del campo magnético. También, ningunas muestras de
direccional los cambios fueron observados en las siete mariposas que pararon el volar
después de menos de 10 minutos en el campo cambiante. La carencia observada de
cambios direccionales apropiados está esperar si emigra las mariposas del monarca no
utilizan un compás magnético durante migratorio vuelo.
Higo. 3. Las pistas virtuales normalizadas de 11 diversas
mariposas probaron bajo condiciones cubiertas simuladas
en un sistema de la bobina de Helmholtz. Se dibujan las
pistas de modo que la dirección del medio total de cada
pista esté de izquierda a derecha; i.e., las mariposas
comienzan en la izquierda y terminan en el derecho. Los
rastros azules demuestran la trayectoria virtual volada en
el campo geomagnético sin cambios, mientras que los
rastros rojos demuestran la orientación de la misma
mariposa con 120° dado vuelta norte magnético a la
derecha al sureste.
Una versión más
grande de la visión
(16K):
[ en esta ventana ]
[ en una ventana nueva
]
Discusión
Nuestro simulador de vuelo proporciona un laboratorio setup en el cual un animal
migratorio pueda orientar en cualquier dirección geográfica que elija mientras que está
volando realmente. Estudios anteriores de la orientación con los pájaros y las mariposas
migratorios implicaron los animales el caminar, saltando, o volar una distancia muy
corta (0.5-1 m) en una arena (13-15), cuál es absolutamente diferente del
comportamiento migratorio del vuelo eso nos prepusimos estudiar. las mariposas. Por lo
tanto, los títulos estimados pueden tener predispuesto inintencionalmente, ambos debido
a la subjetividad implicado en la orientación del cuerpo que anota de mariposas
irregularmente que vuelan y porque las mariposas, si son perseguidas por un ser
humano, volarán en cualesquiera dirección lejos de este depredador evidente. Este
procedimiento de la observación podía ser particularmente problemático, si el
perseguimiento de los experimentadores las mariposas sabían a qué grupo cada
mariposa individual pertenecido y por lo tanto también sabía en qué dirección cada uno
lanzó la mariposa fue supuesta orientar. Según Wenner, cotizado por Halpern (19), éste
era desafortunadamente el caso en el Perez et al. estudie, y él también expresó el
escepticismo serio en relac'ion con a varios otros aspectos de su estudio. Así, existe
solamente evidencia anterior cuestionable de la orientación del compás del sol en
monarca mariposas.
En la comparación, nuestros experimentos demuestran que los monarcas imperturbados
en nuestro producto del simulador de vuelo bien-orientaron secuencias de migratorio
vuelo ésa es órdenes de la magnitud más de largo que ésos obtenidos desapareciendo
direcciones (4, 5) o arena estudia (15, 18). Además, la orientación de nuestras mariposas
reloj-cambiadas de puesto es justo como concentrado como la orientación de los
controles, y las concentraciones direccionales (r = 0.83. 0.62. y 0.80) demostrado por
nuestro vuelo las mariposas en el simulador son muy similares a ésos encontrados en
monarcas de migración del libre-vuelo [r = 0.86 (4), r = 0.88 (5)]. Además, la dirección
del control, el direccional las cambios en respuesta al reloj retrasado y avanzado
cambian de puesto, la orientación al azar bajo condiciones cubiertas simuladas, y la
carencia de la orientación cambia en respuesta a dado vuelta magnético campos todos
conducen a la conclusión que las mariposas del monarca utilizan a compás tiempocompensado del sol, pero no un compás magnético, durante migratorio vuelo.
¿Cómo pueden defenderse los animales de estas trampas?
El mimetismo también puede utilizarse para evitar ser cazado. Muchos insectos y
mariposas adquieren la coloración e incluso la forma de las plantas y los árboles
sobre los que viven.
A algunos si les amarga un dulce
La mariposa monarca no resulta atractiva para los
pájaros, ya que posee un sabor amargo. La
“sabrosa” mariposa virrey (Limenitis archippus) ha
adoptado a lo largo de la evolución el aspecto de la
mariposa monarca. De este modo, los pájaros
también la rechazan a pesar de supuesto buen
sabor.
Mariposa monarca
¿Qué sentido tienen las vistosas coloraciones que poseen muchos
animales? ¿No los haría eso más vulnerables?
Los ejemplos vistos hasta ahora podrían hacer pensar que la mejor táctica en la
naturaleza es pasar desapercibido. Esto sería cierto si cazar y evitar ser cazado
fueran las únicas preocupaciones de los animales. Por ejemplo, pasar inadvertido
frente a los depredadores podría suponer al mismo tiempo no resultar atractivo al
sexo contrario. De hecho, muchas de la vistosas coloraciones que observamos en
muchos animales son una forma de captar el interés de la pareja sexual. Los
diferentes diseños que observamos en los animales son el resultado de un
compromiso entre las ventajas de destacar entre los miembros de la propia especie
y la capacidad para no despertar la curiosidad del resto.
La coevolución concertada no se limita a las relaciones en especies del reino
animal, también se manifiesta entre animales y plantas. Así, muchas especies
vegetales han desarrollado mecanismos para defenderse y asegurar su
reproducción y descendencia, por ejemplo endureciendo las vainas que
envuelven las semillas; generando olores repugnantes o savia venenosa, o
disponiendo espinas o púas para evitar se comidos. Estas medidas defensivas
de muchas plantas han conseguido ser superadas por algunos animales
herbívoros, lo que obligará aquéllas a coevolucionar para superar las nuevas
capacidades de éstos.
Otro ejemplo de coevolución concertada entre animales y plantas, es la que se
da entre la mariposa monarca y determinadas especies vegetales
(asclepiadáceas) de las que se alimenta, que contienen sustancias amargas o
venenosas. Esta mariposa puede sintetizar esas sustancias utilizándolas como
defensa contra sus depredadores, que evitarán ingerirlas. Mediante selección
natural, otro lepidóptero emparentado, la mariposa virrey, ha desarrollado
hábilmente los patrones de colores de la mariposa monarca, de tal forma que
esa imitación engaña a sus posibles depredadores induciéndoles a creer que
se trata de una especie no comestible. Probablemente, estas formas de
evolución concertada se han realizado paralelamente, es decir, la ventaja que
supone el mimetismo ha forzado a ambas especies a una evolución paralela
aunque no ocupen los mismos nichos ecológicos
La mariposa virrey (arriba) ha desarrollado un patrón de colores que imita a la
mariposa monarca (abajo), ésta no comestible por sus posibles depredadores
Insectos por todas partes
Los insectos representan el 85% de las especies animales conocidas, por lo
que podemos decir que estos seres vivos dominan el mundo viviente. Los
lepidópteros (mariposas) son un grupo muy numeroso dentro de los insectos
que ha producido fascinación en todas las culturas. De echo su nombre tiene
un origen griego y significa "alas con escamas".
Todos los insectos tienen el cuerpo dividido en tres partes: la cabeza donde se
encuentran los órganos sensoriales (ojos, antenas, palpos, etc.), el tórax con
las patas y alas y el abdomen. Todos ellos comparten un fenómeno peculiar
que es la metamorfosis.
Conocer mejor el mundo de las mariposas nos permitirá comprender
numerosos aspectos, tanto de ecología como sobre la complejidad de la
naturaleza y de la vida.
Vida corta...larga historia
Resulta extraño pensar que estos frágiles y pequeños animales, que tienen un
ciclo biológico de pocas semanas de duración, ya volaban sobre la Tierra
acompañando a los dinosaurios hace más de 100 millones de años y que
cuando apareció la especie humana ya eran como los conocemos hoy día.
¡200.000 especies!
Los lepidópteros son un grupo muy importante de animales de los que están
descritos 120.000 especies, aunque se estima que en realidad existen más de
200.000. Pensemos que de mamíferos existen sólo 4.000 especies y
representan el 0,003% del total de los seres vivos.
Se han adaptado de tal forma al planeta que se pueden encontrar en los
rincones más recónditos, desde los polos a los trópicos, pasando por los
desiertos, las montañas y los prados.
Regulación juvenil de la hormona de la longevidad en la mariposa migratoria del
monarca.
W De Herman, Tatar M. Departamento de la genética, de la biología y del desarrollo,
universidad de la célula de Minnesota, St Paul, manganeso 55108, los E.E.U.U..
Las mariposas del monarca (plexippus de Danaus) de Norteamérica del este son bien sabido
para su migración de largo alcance a los gallineros overwintering en México sur-central. Una
característica esencial de esta migración implica la longevidad excepcional de los adultos
migratorios; los individuos persisten de August/September a marcha mientras que sus
contrapartes del verano son probables vivir menos de dos meses como adultos. Los adultos
migratorios persisten durante un estado del diapause reproductivo en el cual arresten al varón y
el desarrollo reproductivo femenino como consecuencia de la síntesis suprimida de la hormona
juvenil. Aquí, describimos supervivencia en mariposas del monarca en función del síndrome
migratorio. Demostramos que viven a los adultos migratorios más de largo que adultos del
verano cuando cada uno se mantiene bajo condiciones estándares del laboratorio, que la
longevidad de adultos migratorios es acortada por el tratamiento con la hormona juvenil y que
la longevidad de los adultos del verano está aumentada antes de 100% en que la síntesis
juvenil de la hormona es prevenida por retiro quirúrgico de su fuente, el allatum de las
recopilaciones. Así, la mariposa del monarca que la persistencia con una estación larga del
invierno es asegurada en parte por reducido el envejecer de eso está bajo regulación de la
endocrina, así como al lado de las características ambientales únicas de sus sitios del gallinero
del invierno. La plasticidad phenotypic para envejecer es un componente integral del síndrome
de la migracio'n-diapause de las mariposas del monarca.
Iluminar el reloj circadian en la migración de la mariposa del monarca.
Froy O, AL De Gotter, AL De Casselman, Reppert SM. Departamento de la neurobiología,
universidad de la escuela médica de Massachusetts, LRB-728, calle de 364 plantaciones,
Worcester, mA 01605, los E.E.U.U..
Las mariposas migratorias del monarca utilizan un compás tiempo-compensado del sol para
navegar a sus argumentos overwintering en México. Aquí, divulgamos que la luz constante,
que interrumpe la función circadian del reloj en los niveles del comportamiento y moleculares
en monarcas, también interrumpe el componente tiempo-compensado de la navegación del
vuelo. Demostramos más lejos que la luz ultravioleta es importante para la navegación del
vuelo pero no nos requerimos para el arrastre photic de los ritmos circadian que remontan
estos caminos distintos de la luz-entrada en el cerebro debemos ayudar a nuestra comprensión
de los mecanismos del reloj-compa's necesarios para la migración acertada.
Mariposas del monarca (plexippus L de Danaus.) utilice un compás magnético para la
navegación.
Etheredge JA, Perez SM, Sastre O, Jander R. Departamento de la entomología, universidad de
Kansas, Lorenzo, KS 66045, los E.E.U.U..
Las mariposas migratorias del monarca de la caída, probadas para sus respuestas
direccionales a las señales magnéticas bajo tres condiciones, campos magnéticos amagnetic,
normales, e invertidos, demostraron tres patrones distintos. En ausencia de un campo
magnético, los monarcas carecieron direccionalidad como grupo. En el campo magnético
normal, los monarcas orientados al sudoeste con un grupo modelan típico para los nómadas.
Cuando el componente horizontal del campo magnético fue invertido, las mariposas orientaron
al noreste. En contraste, los monarcas nonmigratory carecieron direccionalidad en el campo
magnético normal. Los resultados son una demostración directa de la orientación magnética
del compás en insectos migratorios.
La larga ruta migratoria de la mariposa monarca
La mayoría de los insectos no se alejan demasiado del lugar donde eclosionan. Sin
embargo, las mariposas monarcas (Danaus plexippus) recorren una distancia
considerable en sus migraciones, sobre todo si tenemos en cuenta su reducido tamaño
corporal.
Estas mariposas suelen volar de día y descansar en árboles o arbustos por la noche. Una
de las razones de que puedan recorrer una distancia larga es que estos insectos tienen un
sistema de intercambio de gases muy eficaz. Es decir, los enérgicos movimientos que
hacen con las alas al volar bombean aire directamente a los músculos a través de unos
tubitos microscópicos. Estos tubitos distribuyen el oxígeno y expulsan el dióxido de
carbono. Los gases no se diluyen en la sangre como ocurre en los vertebrados y la
mayoría de los animales migratorios.
Esta y otras características de este peculiar insecto se tratarán en los apartados, que a
continuación se muestran.