Una farfalla monarca su un fiore. Credito:Jeremy McNeil
Il cambiamento climatico ha devastato il ciclo di vita di molte specie e ora un paio di studenti occidentali stanno facendo luce su come stanno influenzando la sopravvivenza di due insetti di alto profilo.
Lavorando sotto la supervisione del professore di biologia Jeremy McNeil, lo studente del master Campbell McKay sta esaminando come l'alimentazione di diverse specie di euforbia potrebbe influenzare la probabilità che le farfalle monarca nate in autunno migrino verso i loro terreni di svernamento in Messico.
Negli ultimi anni, le temperature estive persistenti hanno portato alcune farfalle autunnali ad accoppiarsi piuttosto che a migrare, e la loro prole, se sopravvive, emerge troppo tardi per il loro stesso bene.
Nel frattempo, la collega studentessa del master Cailyn McKay (nessuna parente) sta mostrando come temperature più elevate potrebbero condannare il vero verme dell'esercito, un parassita delle colture di cui gli agricoltori vorrebbero sbarazzarsi.
Un verme dell'esercito si arrampica su una pianta. Credito:Wikimedia Commons
Innanzitutto, i vermi dell'esercito. Questi insetti trascorrono l'inverno negli Stati Uniti meridionali e migrano in Canada e negli Stati Uniti settentrionali in estate. Le falene adulte depongono le uova su erbe e cereali e quando le uova si schiudono le larve iniziano a nutrirsi della pianta. Masticano grandi buchi nelle foglie e possono consumare interi campi.
Il loro tallone d'Achille è che non si comportano bene a temperature superiori ai 30°C. Nella stagione calda larve e falene possono spostarsi alla ricerca di siti più freschi, ma allo stadio pupale tra larva e falena l'insetto è vulnerabile. Privi di zampe o ali, non hanno modo di uscire dal caldo. "Le pupe sono un po' bloccate", ha detto Cailyn McKay.
Con un numero crescente di giorni che raggiunge i 30°C o più nell'Ontario sudoccidentale, McKay si è chiesto quale effetto avrebbe avuto il calore prolungato sulla capacità riproduttiva delle falene che emergono dallo stadio pupale.
In laboratorio, ha esposto alcune pupe a 30°C per periodi di 48 ore in quattro momenti diversi durante la loro metamorfosi. Ha quindi confrontato la capacità delle falene emergenti di riprodursi con quella delle falene che non avevano sopportato periodi prolungati di 30°C. Non solo le falene delle pupe trattate termicamente producevano meno uova, ma era meno probabile che quelle uova fossero fertili.
McKay ha anche sezionato le femmine per contare gli spermatofori al loro interno. Si tratta di pacchetti contenenti sperma e sostanze nutritive che il maschio trasferisce alla femmina durante l'accoppiamento. Gli involucri rimangono nel corpo della femmina.
In questo modo, McKay è stata in grado di determinare quante volte le femmine si erano accoppiate e ha scoperto che quelle esposte alle alte temperature si accoppiavano meno spesso. Spera che il prossimo passo della sua ricerca sveli il meccanismo alla base di quell'accoppiamento meno frequente. Lei e McNeil sospettano che abbia qualcosa a che fare con il modo in cui il calore influenza i feromoni emessi sia dalle femmine che dai maschi.
"Le femmine emettono feromoni per attirare un compagno", ha detto McNeil, "e all'arrivo i maschi producono un odore che la femmina usa per decidere se lo accetterà o meno".
Mentre una riduzione del numero di vermi dell'esercito potrebbe sembrare una buona cosa per gli agricoltori, gli insetti sono originari del Canada e una parte importante del nostro ecosistema, ha detto McKay.
"Questi ragazzi non sono invasivi. Sono davvero cattivi quando arrivano in gran numero. Uccelli e ragni li mangiano in modo che la loro assenza possa avere un effetto a catena su altre specie".
La relativa assenza di farfalle monarca è già motivo di preoccupazione. Quest'estate l'Unione internazionale per la conservazione della natura ha dichiarato l'insetto un tempo diffuso in pericolo di estinzione. Un fattore che contribuisce potrebbero essere le temperature estive più durature, che potrebbero segnalare alla farfalla che è ora di riprodursi invece di migrare in Messico per l'inverno.
La maggior parte delle uova deposte in autunno muoiono come larve o pupe e quelle che sopravvivono per diventare adulte "sono spesso deformate e non sono in grado di migrare", ha detto Campbell McKay.
Per i pochissimi adulti normali che emergono alla fine di ottobre o all'inizio di novembre, è troppo tardi per arrivare a sud prima che il freddo li uccida. Sono una popolazione senza uscita.
La temperatura non è l'unico fattore, tuttavia:la qualità della pianta ospite influenza anche lo sviluppo dei monarchi. Mentre le loro larve si nutrono solo di euforbia, ci sono diverse specie di piante in Ontario e differiscono per qualità.
Campbell McKay sta studiando come l'alimentazione di ciascuna delle tre specie comuni di asclepiade influenzi le dimensioni della popolazione senza uscita di monarchi in un dato anno. Sospetta che almeno una delle specie di asclepiade possa rallentare lo sviluppo dei monarchi e far emergere le farfalle nel corso dell'anno.
Spera che le sue scoperte, previste per la fine dell'anno, aiuteranno i giardinieri a scegliere quali specie di euforbia piantare. "[E] se riusciamo a capire cosa sta succedendo al monarca, potremmo anche capire meglio cosa sta succedendo ad altre specie di insetti migratori", ha detto. + Esplora ulteriormente
