Il lepidotterista del Florida Museum Akito Kawahara mostra un caso di falena-farfalle, le uniche farfalle note per essere notturne. Credito:foto del Museo della Florida di Kristen Grace
Le farfalle volano durante il giorno mentre le falene viaggiano di notte, o almeno così potresti pensare. In realtà, il loro comportamento è molto più complicato.
Un nuovo studio del Florida Museum of Natural History offre la prima panoramica completa della questione sorprendentemente complessa di quando le farfalle e le falene sono attive.
La ricerca identifica i valori anomali - farfalle che volano di notte e falene che inciampano di giorno - e individua quasi 50 cambiamenti dal comportamento notturno a quello diurno nella storia evolutiva degli insetti. Suggerisce anche che il primo antenato di farfalle e falene volasse durante il giorno, non di notte, come si pensava in precedenza.
Sebbene si sappia poco o nulla di quando la stragrande maggioranza delle specie di farfalle e falene vola, mangiare e accoppiarsi, lo studio fornisce un quadro di base e tanto necessario compilando i dati esistenti, ha detto l'autore principale Akito Kawahara, professore associato e curatore presso il museo
McGuire Center for Lepidoptera and Biodiversity presso l'Università della Florida.
"Anche se farfalle e falene sono state studiate per secoli, ci sono ancora molte cose che non sappiamo su di loro, " ha detto. "Volevamo mettere insieme tutti i dati su quando questi insetti sono attivi per avere un quadro migliore di ciò che sta accadendo. Ci sono ancora grandi lacune nelle nostre conoscenze, e molti gruppi sono poco studiati, soprattutto nelle tarme, ma questo pone le basi per studi futuri."
Per raccogliere tutti i dati disponibili su quando farfalle e falene sono attive, Kawahara e sette membri del suo laboratorio hanno affittato una casa Airbnb per il fine settimana, ha aperto un documento Google condiviso, divise le stirpi dei lepidotteri e iniziò a scavare attraverso due secoli di letteratura scientifica. Hanno aggiunto informazioni da etichette di campioni museali e osservazioni personali, classificare farfalle e falene come voli diurni, volo notturno o al crepuscolo.
Alcune specie della famiglia Saturniidae, come questa falena atlante dagli anelli bianchi, Epifora mitimnia , sono attivi di giorno. Credito:foto del Museo della Florida di Kristen Grace
Hanno mappato queste categorie sull'albero evolutivo dei lepidotteri, l'ordine che include farfalle e falene, e ha inserito i dati in un programma per computer. Il team ha quindi utilizzato il programma per prevedere quando erano attive le farfalle vissute milioni di anni fa.
Lo studio prevede che circa il 75-85% dei lepidotteri siano notturni, e circa il 15-25 percento sono attivi durante il giorno. Poche specie volano solo durante le ore del crepuscolo.
I loro risultati sono presentati in un articolo pubblicato su Organismi Diversità ed Evoluzione .
Poiché la maggior parte dei lepidotteri è attiva di notte, gli scienziati pensavano che l'antenato comune di farfalle e falene fosse notturno. Ma il programma per computer ha predetto che l'antenato ha volato durante il giorno, una scoperta inaspettata basata sul fatto che il gruppo di falene più strettamente imparentato con i tricotteri, parenti stretti di farfalle e falene, è attivo durante il giorno.
"Questo è quello che sembrano dire i dati, " Ha detto Kawahara. "L'ipotesi era che i lepidotteri iniziassero a passare all'attività diurna per evitare di essere mangiati dai pipistrelli, ma la risposta potrebbe non essere così semplice".
Sebbene ci siano poche caratteristiche fisiche che contraddistinguono una specie come volo diurno o notturno, lo studio ha identificato diverse tendenze. Le ali colorate sono solitamente collegate all'attività diurna, mentre le ali più scure sono generalmente associate all'attività notturna o diurna nelle aree più scure.
"Di giorno, i segnali visivi sono usati di più, " disse Kawahara. "Perché c'è più luce, gli insetti usano i colori come mezzo di esposizione." C'è anche una forte correlazione tra l'attività notturna e lo sviluppo degli organi uditivi, che secondo Kawahara potrebbe essere nato come meccanismo di difesa contro i pipistrelli insettivori.
Questa tignola del tabacco, Heliothis subflexa, incarna le caratteristiche comunemente associate alle falene:colori tenui, un grande, corpo peloso e attività notturna. Ma le falene possono variare notevolmente nell'aspetto, e mentre la maggior parte sono notturni, migliaia di specie di falene volano durante il giorno. Credito:foto del Museo della Florida di Andrei Sourakov
Mentre la maggior parte delle falene è notturna e quasi tutte le farfalle volano durante il giorno, ci sono notevoli valori anomali.
Alcune falene che volano di giorno, come alcune specie di falene della seta, avere "grande, ali sgargianti, "Kawahara ha detto, mentre altri, come le falene tigre e le tarme piralide, imitare le api o le vespe per allontanare gli aspiranti predatori. Altri vivono ad alta quota o in zone più fredde o sono attivi in autunno o in inverno e probabilmente si sono adattati all'attività diurna perché le temperature notturne erano troppo fredde per volare, Egli ha detto.
L'unico gruppo di farfalle noto per essere notturno, gli Hedylidae, sono stati a lungo scambiati per falene a causa delle loro ali dai colori sbiaditi e degli organi uditivi, che manca alla maggior parte delle farfalle.
Lo studio ha mostrato quasi 50 cambiamenti dall'attività notturna a quella diurna, e probabilmente ce ne sono stati molti di più, ha detto Kawahara.
"Alcuni di questi cambiamenti potrebbero non essere andati così bene - penso che probabilmente ci siano state molte estinzioni, " ha detto. "Ma questo mostra come
I lepidotteri sono incredibilmente adattabili a tutti i tipi di ambienti, se è la cima di una montagna, una foresta pluviale amazzonica o un'isola. Questo è il motivo per cui sono in grado di passare dalla notte al giorno e sopravvivere in quelle condizioni".
Uno dei prossimi progetti del team consiste nell'utilizzare i fossili per aggiungere timestamp all'albero evolutivo dei lepidotteri. Sapere quando farfalle e falene sono passate dall'attività diurna alla notte, o vice versa, potrebbe aiutare a rispondere alla domanda principale che assilla Kawahara.
"Perché sta succedendo?" Egli ha detto. "È la concorrenza, predazione, accoppiamento? Semplicemente non lo sappiamo".
Ha sottolineato che il set di dati dello studio rappresenta solo circa 500 su 160, 000 specie di lepidotteri descritte, e specie non descritte di farfalle e falene potrebbero essere comprese tra 500, 000 a un milione.
"Semplicemente non abbiamo ancora quei dati, " ha detto. "Stiamo facendo deduzioni basate sul poco che sappiamo."
Ma non devi essere uno scienziato per aiutare a colmare le lacune nella conoscenza, Egli ha detto. Pubblicando foto con data e ora di farfalle e falene sui social media e su strumenti come iNaturalist, il pubblico può fornire agli scienziati le informazioni necessarie.
"Registrare ciò che vedi nel tuo giardino o alla luce del tuo portico di notte è davvero prezioso, " Kawahara ha detto. "Per la maggior parte, non abbiamo informazioni specifiche su quando alcuni insetti sono attivi, anche da esemplari in collezioni museali. Queste domande non possono davvero essere risolte senza l'aiuto del pubblico. È ancora più importante documentare gli insetti mentre vediamo le specie scomparire".