Wpływ zmian klimatu na motyla Apollo

Napisany przez Maureen Nieuwschepen

Niniejszy artykuł jest drugim z dwuczęściowej, opartej na naukowych podstawach serii poświęconej Parnassius apollo.

Ogólnoświatowe skutki zmian klimatu – zmieniające się wzorce pogodowe i zmieniające się zakresy temperatur

Zmiany klimatu, spowodowane zwiększonym poziomem gazów cieplarnianych, prowadzą do zmian wzorców pogodowych i wzrostu liczby ekstremalnych zjawisk pogodowych na całym świecie (Scott, 2016), w szczególności do wzrostu dziennych ekstremalnych temperatur i opadów. Na przykład w Europie odnotowano wzrost dziennych rekordowo wysokich temperatur w porównaniu z dziennymi rekordowo niskimi temperaturami i przewiduje się, że stosunek ten wzrośnie w przyszłości (Ummenhofer & Meehl, 2017). Wraz ze wzrostem temperatury powietrza zmieni się również zdolność zatrzymywania wody w powietrzu, wpływając na wzorce opadów. Obfite opady deszczu i czas trwania okresów suszy nasilają się i oczekuje się, że ich intensywność wzrośnie w przyszłości (Scott, 2016), tym samym negatywnie wpływając na produkcję ekosystemów lądowych w różnych biomach (Zhang i in., 2013). Inne skutki zmian klimatycznych, które mają znaczący wpływ na ekosystemy lądowe, to na przykład zwiększona liczba fal upałów i pożarów (Ummenhofer & Meehl, 2017).

W przypadku Europy zmiany klimatu doprowadziły do wcześniejszego nadejścia lata, ze zmianą o około 10 dni w latach 1960-2000 (Cassou & Cattiaux, 2016). Przewidywane skutki zmian klimatu dla lądowej Europy wyglądają ponuro. Europa nie tylko podlega ogólnoświatowym trendom w zakresie skutków pogodowych wywołanych zmianami klimatu, takich jak wzrost ekstremalnych opadów i dotkliwość susz, ale także stoi przed wyjątkowymi wyzwaniami zgodnie z modelami prognozowania klimatu (Carvalho i in., 2021). Średnie temperatury wzrosły prawie dwukrotnie w porównaniu ze średnią globalną (Harris i in., 2014). Przewiduje się, że trend ten utrzyma się w przyszłości, a największy względny wzrost temperatury wystąpi w Iberii, regionie Morza Śródziemnego, Alpach, Skandynawii oraz Europie Wschodniej i Północnej (IPCC, 2018).

Wpływ zmian klimatu na Europę Środkową i siedliska P. apollo

Siedliska Parnassius apollo (Linnaeus, 1758) znajdują się głównie na wyżynach Europy Środkowej. Zmiany klimatyczne mają nieproporcjonalny wpływ na obszary górskie, z bardziej dotkliwym wzrostem temperatury niż w przypadku innych ekosystemów (Nogués-Bravo i in., 2007). Ponadto góry są wyjątkowe pod względem gradientu mikrosiedlisk w skali wysokościowej, co utrudnia ich uogólnienie. Przesunięcie w górę w rozmieszczeniu gatunków roślin i zwierząt zostało już wykryte w europejskich obszarach górskich (Lenoir i in., 2008), ponieważ temperatury są generalnie niższe na wyższych wysokościach. W przypadku roślin ustalono już, że przewidywana utrata siedlisk jest bardziej znacząca dla gatunków występujących na wyższych wysokościach. 36-55% gatunków alpejskich, 31-51% gatunków subalpejskich i 19-46% gatunków górskich może stracić ponad 80% swoich odpowiednich siedlisk do 2070-2100 roku (Engler i in., 2011).

Wpływ na P. apollo

Wzrost temperatury

Ponieważ siedliska P. apollo znajdują się na obszarach górskich, były one i są w znacznym stopniu narażone na zmiany klimatu. Po pierwsze, rosnące temperatury kierują motyle na północ. W ciągu ostatnich kilku dekad P. apollo wycofał się na północ zarówno wzdłuż północnej, jak i południowej granicy swojego zasięgu (Parmesan i in., 1999). Inną reakcją na rosnące temperatury może być wcześniejszy początek wylęgu larw.

We francuskim regionie Brançon w Alpach populacje wykazywały wcześniejsze wylęganie się larw, wraz z miesięcznym przesunięciem w pojawianiu się latających osobników dorosłych w biotopach powyżej 1900 n.p.m. (Descimon i in., 2005).

Anomalie pogodowe

Anomalie pogodowe spowodowane zmianami klimatu mogą mieć katastrofalne skutki dla populacji P. apollo . Udokumentowano kilka zdarzeń, które spowodowały duży spadek liczebności populacji lub wąskie gardła. Wydarzenia te zostały udokumentowane przed rokiem 2000, ale pokazują wrażliwość populacji Apollo na anomalie pogodowe.

W Pieninach w 1957 r., po wczesnej i ciepłej wiośnie, przedłużający się okres zimnej i deszczowej pogody z opadami śniegu w lipcu spowodował wąskie gardło dla regionalnych populacji P. apollo (Żukowski 1959). Ponieważ samce wyłaniają się z poczwarek wcześniej niż samice, te pojawiające się w czerwcu nie mogły kopulować z powodu braku samic. Następnie, gdy samice pojawiły się po zimnej pogodzie, tylko ograniczona liczba została zapłodniona, ponieważ przeżyło tylko kilka samców.

Wydarzenie „fałszywej wiosny” w zimie, tj. ciepły okres, po którym nastąpił powrót zimna, pod koniec lat 80. spowodowało spadek populacji P. apollo w południowej części Masywu Centralnego we Francji (Descimon i in., 2005). Powtórzenie tego wydarzenia dziesięć lat później spowodowało całkowite wyginięcie tych populacji.

Larwy P. apollo są przystosowane do niskich temperatur otoczenia, w tym temperatur poniżej 0°C. Ciemna pigmentacja ich kutikuli umożliwia szybkie nagrzewanie się w świetle słonecznym podczas żerowania. Cecha ta jest uważana za kluczową w siedliskach górskich, gdzie maksymalna dzienna temperatura rzadko przekracza 15°C w fazie rozwoju larwalnego (Richarz i in., 1989). Larwy są jednak bardzo wrażliwe na wilgoć. W zimne i deszczowe dni larwy przestają żerować i znacznie ograniczają swoją lokomocję. W konsekwencji, wydłużone okresy intensywnych opadów deszczu, zwłaszcza w połączeniu z niskimi temperaturami otoczenia, zmniejszają rozwój larw i zwiększają śmiertelność (Descimon i in., 2005). Jednak temperatury powyżej 40°C mogą również znacznie zwiększyć śmiertelność larw, ponieważ stają się one bardziej podatne na rozwój chorób oportunistycznych, tj. infekcji (Descimon i in., 2005).

Naturalna ekspansja lasów

W całej Europie lasy są powszechnymi ekosystemami kulminacyjnymi, zwłaszcza w centralnych i północnych regionach kontynentu. Postępująca sukcesja lasów stanowi poważne wyzwanie dla populacji P. apollo , prowadząc do fragmentacji siedlisk i zmniejszając dostępność roślin pokarmowych zarówno dla larw, jak i osobników dorosłych (Nakonieczny i in., 2007). Do tej pory proces ten dotyczył głównie obszarów nizinnych. W konsekwencji, naturalna sukcesja lasów zagraża głównie formom „telepikofagicznym” P. apollo, tj. żerującym na S. telephium, a nie formom żerującym na S. album.

Jednak alpejskie łąki powyżej linii drzew zamieszkane przez P. apollo są również poważnie zagrożone zmianami klimatu z powodu ekspansji lasów w górę spowodowanej rosnącymi temperaturami (Hülber i in., 2020). Oznacza to, że formy białofagiczne są również zagrożone, zwłaszcza biorąc pod uwagę prognozy dotyczące wzrostu temperatury na wyższych wysokościach.

Wnioski

Zmiany klimatu wpływają zarówno na populacje P. apollo, dostępność roślin żywicielskich dla gąsienic, jak i trwałość siedlisk. Małe i odizolowane populacje są bardziej podatne na ekstremalne warunki pogodowe, co może prowadzić do efektu wąskiego gardła lub całkowitego wyginięcia lokalnej populacji. Skuteczne strategie ochrony są niezbędne dla przetrwania gatunku i poprawią warunki siedliskowe dla innych gatunków rozwijających się w podobnych środowiskach. Projekty takie jak LIFE Apollo2020 mają kluczowe znaczenie w opracowywaniu i wdrażaniu tych strategii, odgrywając istotną rolę w ochronie P. apollo.

Bibliografia

Descimon, H. (1995). La conservation des Parnassius en France: aspects zoogéographiques, écologiques, démographiques et génétiques (Vol. 1, pp. 1-54). Editions OPIE.

Descimon, H., Bachelard, P., Boitier, E., & Pierrat, V. (2005). Decline and extinction of Parnassius apollo populations in France-continued. Studies on the Ecology and Conservation of Butterflies in Europe, 1, 114-115.

Engler, R., Randin, C. F., Thuiller, W., Dullinger, S., Zimmermann, N. E., Araujo, M. B., … & Guisan, A. (2011). 21st century climate change threatens mountain flora unequally across Europe. Global change biology, 17(7), 2330-2341.

Harris, I. P. D. J., Jones, P. D., Osborn, T. J., & Lister, D. H. (2014). Zaktualizowane siatki o wysokiej rozdzielczości miesięcznych obserwacji klimatycznych – CRU TS3. 10 Dataset. International journal of climatology, 34(3), 623-642.

Hülber, K., Kuttner, M., Moser, D., Rabitsch, W., Schindler, S., Wessely, J., … & Dullinger, S. (2020). Dostępność siedlisk nieproporcjonalnie zwiększa ryzyko zmiany klimatu dla gatunków nizinnych w porównaniu z gatunkami alpejskimi. Global Ecology and Conservation, 23, e01113.

IPCC 2018: Raport specjalny Globalne ocieplenie o 1,5°C. https://www.ipcc.ch/sr15/

Lenoir, J., Gégout, J. C., Marquet, P. A., de Ruffray, P., & Brisse, H. (2008). Znaczące przesunięcie w górę optymalnej wysokości gatunków roślin w XX wieku. Science, 320(5884), 1768-1771.

Nakonieczny, M., Kedziorski, A., & Michalczyk, K. (2007). Motyl niepylakapollo (Parnassius apollo L.) w Europie – jego historia, zanik i perspektywy ochrony. Functional Ecosystems and Communities, 1(1), 56-79.

Nogués-Bravo, D., Araújo, M. B., Errea, M. P., & Martínez-Rica, J. P. (2007). Narażenie globalnych systemów górskich na ocieplenie klimatu w XXI wieku. Global environmental change, 17(3-4), 420-428.

Massolo, A., Fric, Z. F., & Sbaraglia, C. (2022). Wpływ zmian klimatu na przydatność siedliskową motyla w przeszłości, teraźniejszości i przyszłości: Interakcje biotyczne między Parnassius apollo i jego roślinami żywicielskimi. Uniwersytet w Pizie.

Parmesan, C., Ryrholm, N., Stefanescu, C., Hill, J. K., Thomas, C. D., Descimon, H., … & Warren, M. (1999). Przesunięcia na biegunach zasięgów geograficznych gatunków motyli związane z regionalnym ociepleniem. Nature, 399(6736), 579-583.

Richarz, N., Neumann, D., & Wipking, W. (1989). Untersuchungen zur ökologie des Apollofalters(Parnassius apollo vinningensis, Stichel 1899, Lepidoptera, Papilionidae) im Weinbaugebiet der unteren Mosel. Mitt der Assoc Rheinisch-Westfälischer Lepidopterologen, 5, 108-259.

Zhang, Y., Susan Moran, M., Nearing, M. A., Ponce Campos, G. E., Huete, A. R., Buda, A. R., … & Starks, P. J. (2013). Ekstremalne wzorce opadów i redukcja produkcji ekosystemów lądowych w biomach. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 118(1), 148-157.Żukowski, R. (1959). Problemy zaniku i wymierania motyla Parnassius apollo L. na ziemiach polskich. Sylwan, 103(06-07).

Wolontariat dla Apollo w Polsce

Ten post został napisany przez Marię Gezelę i Karolinę Baranowską i zawiera relację z ich wolontariatu LIFE Apollo2020 w Polsce.

Szczerze mówiąc, nie każdy wie, jak wygląda monitorowanie gatunków. Dlatego zamierzamy trochę o tym opowiedzieć. Przede wszystkim przez dwa tygodnie byliśmy wolontariuszami w programie Wolontariat Apollo, który powstał we współpracy z Karkonoskim Parkiem Narodowym i Klubem Przyrodników.

Naszą podróż rozpoczęliśmy pierwszego lipca i poznaliśmy wszystkich, którzy również brali udział w tym programie oraz przeczytaliśmy o biologii Parnassius apollo. Drugiego dnia poznaliśmy Romana, Grzegorza i Dariusza z Karkonoskiego Parku Narodowego i dowiedzieliśmy się od nich wiele o Parnassius apollo. Najpierw odwiedziliśmy Karkonoski Bank Genów w Jagniątkowie, gdzie znajduje się hodowla Parnassius apollo i zobaczyliśmy i poznaliśmy ten proces.

Następnie udaliśmy się do dwóch kamieniołomów „Gruszka” i „Miłek”, gdzie mieliśmy okazję wypuścić na wolność formy imago. Po raz pierwszy trzymaliśmy motyle w rękach. Wszyscy staraliśmy się być dla nich delikatni, były takie piękne i naprawdę wyjątkowe, nie takie jak inne motyle. Trzeciego dnia poznaliśmy wszystkie miejsca reintrodukcji, jak wyglądają, gdzie znajduje się maksimum rozchodników i roślin produkujących nektar. Było jedenaście stanowisk reintrodukcyjnych takich jak: Chojnik, Podzamcze, Sobiesz, Wały Cieplickie, Piastów, Krzyż Jubileuszowy, Góra Szybowcowa, Kamieniołom „Gruszka”, Kamieniołom „Miłek”, Bobrów i Kruczy Kamień.

W czwartek wszyscy pojechaliśmy do Kruczego Kamienia i w końcu mieliśmy okazję nauczyć się metod transektowych i CMR. Był to również nasz pierwszy raz, kiedy łapaliśmy motyle i było to niesamowite doświadczenie, z którego wiele się nauczyliśmy. Następnie udaliśmy się do Karczmy Sądowej w Uniemyślu, która jest stacją terenową Klubu Przyrodników. Wypiliśmy kawę i trochę porozmawialiśmy, poznaliśmy historię odrestaurowania tego miejsca, bo jeszcze kilka lat temu było kompletnie zrujnowane.

W piątek Jacek, Dominika i Ola monitorowali Parnassiusa apollo w Cieplicach, Piastowie, Sobieszu, Podzamczu i na Chojniku. Razem z Karoliną wybrałyśmy się na imprezę Klimatyczne Karkonosze i kolorowałyśmy z dziećmi drewniane magnesy, kolczyki i breloczki przypominające Parnassiusa apollo. Edukowałyśmy je również na temat naszego niezwykłego motyla.

W sobotę monitorowaliśmy Parnassius apollo w Kruczym Kamieniu i był to dla nas ogromny sukces, złowiliśmy 15 osobników, w tym 5 nowych (2 samice ze sphragisem i 3 samce). Po Kruczym Kamieniu udaliśmy się do Bobrowa, gdzie wydarzyła się zabawna rzecz. Postanowiliśmy objechać ten niewielki fragment lasu, ale nie spodziewaliśmy się, że będziemy musieli wspinać się z powrotem, aby dotrzeć do samochodu. W końcu dotarliśmy do samochodu, ale było to bardzo męczące. W niedzielę Jacek, Dominika i Ola pojechali na Krzyż Jubileuszowy i Górę Szybowcową. Ja z Karoliną pojechaliśmy do kamieniołomów „Gruszka” i „Miłek”. Tego dnia pogoda nie dopisała, więc nic nie zobaczyliśmy. Potem musieliśmy pożegnać się z Olą i Dominikiem, ponieważ tego dnia wracali do domu. Tak zakończył się nasz pierwszy tydzień, dowiedzieliśmy się dużo o monitoringu i szczerze o wszystkim od Romana, Grzegorza, Dariusza i Kamili. Bardzo nam pomogli i szczerze mówiąc, są nie tylko świetnymi nauczycielami, ale także zabawnymi i pomocnymi.

Drugi tydzień rozpoczęliśmy od kolejnej sesji monitoringu. Razem z Karoliną pojechaliśmy na Chojnik, Wały Cieplickie i do Piastowa. Jacek pojechał do Sobiesza i Podzamcza. Mimo pięknej pogody nie udało nam się znaleźć żadnego motyla na Wałach Cieplickich, w Piastowie, Sobieszu i Podzamczu. W momencie, gdy trzeba było zakończyć monitoring, znalazłem jednego martwego Parnassius apollo… tuż obok mnie. Była to samica ze sphragisem i miała na skrzydłach numer 298.

Oczywiście nasz dzień nie mógł zakończyć się bez przygód. W drodze powrotnej z Chojnika do samochodu znaleźliśmy owce w tarapatach. Owca zaplątała się w ogrodzenie elektryczne, które musieliśmy wyłączyć i uwolnić. Poznaliśmy też nowe wolontariuszki – Olę, Łucję i Magdę. Do środy chodziłyśmy na monitoring ze stażystkami – Julią i Justyną. Przez chwilę poczułyśmy się jak nauczycielki, bo starałyśmy się opowiedzieć im wszystko o motylu, jego biologii, monitoringu itp.

Czwartek i piątek były dniami wolnymi dla mnie i Karoliny. W te dni mogłyśmy odpocząć i zrelaksować się. Poza mną, bo musiałem obronić licencjat i miałem sporo problemów w drodze powrotnej do Jeleniej Góry, bo był problem ze wszystkimi pociągami do i z Wrocławia. Na szczęście z pomocą przyszła moja mama, która odwiozła mnie do Jeleniej Góry.

W czwartek mieliśmy również okazję nauczyć się kilku rzeczy podczas łapania nietoperzy. To było świetne doświadczenie i wszyscy dobrze się bawiliśmy. W piątek wybrałyśmy się z Karoliną na pieszą wycieczkę. Zrobiłyśmy 16 km i miałyśmy szczęście zobaczyć po drodze cietrzewie. To było szokujące.

Sobota była naszym ostatnim dniem monitoringu, Karolina, Jacek i ja wybraliśmy się na „Gruszkę” i „Miłek”, niestety nie udało nam się znaleźć żadnego motyla. Magda, Łucja i Ola pojechały do Bobrów, Sobiesza, Podzamcza i tam motyli nie było. Ten ostatni dzień był dla nas trudny, ponieważ nasz wolontariat dobiegał końca, ale wszyscy świetnie się bawiliśmy przez te wszystkie dni i było to niesamowite doświadczenie.

Historia migracji i ekologia motyla Apollo

Napisany przez Maureen Nieuwschepen


Niniejszy artykuł jest pierwszym z dwuczęściowej, opartej na naukowych podstawach serii poświęconej Parnassius apollo.

Pochodzenie i historia migracji

Rodzaj Parnassius po raz pierwszy powstał w Laurazji (obecnie zachodnie Chiny, ryc. 1) we wczesnym paleogenie (około 65 milionów lat temu). Zderzenie indyjskiej płyty tektonicznej z kontynentem azjatyckim w epoce miocenu (23,03 – 5,33 mln lat temu) spowodowało powstanie pasm górskich Himalajów w Azji Środkowej, a tym samym dramatyczną zmianę siedlisk. Płaskowyż Himalajów zablokował azjatycki monsun i zmniejszył opady w Azji Środkowej (Quade i in., 1989), co doprowadziło do wzrostu roślinności stepowej. Zmiany warunków biotycznych (zmiana roślin żywicielskich) i abiotycznych (zmiana klimatu i orogenezy (tj. tworzenie się gór przez zbiegające się płyty tektoniczne)) doprowadziły do pierwszej na dużą skalę radiacji Parnassius na ponad 50 gatunków (Condamine i in., 2018).

Rysunek 1. Mapa świata pokazująca pochodzenie i centrum radiacji rodzaju Parnassius (pomarańczowy) oraz przybliżone obecne rozmieszczenie Parnassius apollo (niebieski). Informacje zaczerpnięte z Nakonieczny et al., 2007.

Dalsza dywersyfikacja

Jeden z gatunków Parnassius , Parnassius apollo (Linnaeus, 1758), rozprzestrzenił się daleko na zachód w kierunku Europy i na północ aż do granicy trwałej pokrywy śnieżnej (Nakonieczny i in., 2007). W tym czasie był to nadal rozległy gatunek stepowy. Pierwsze zlodowacenie w Europie zepchnęło P. apollo na południe do ostoi (Nakonieczny i in., 2007). Kolejne cykle glacjalno-interglacjalne napędzały ekspansję i wycofywanie się P. apollo oraz jego zajmowanie i wycofywanie się z ostoi. Ta trwająca dynamika najprawdopodobniej doprowadziła do dalszej ewolucji podgatunkowej w obrębie P. apollo, prowadząc do ponad 200 opisanych podgatunków w Europie (Todisco i in., 2010). Podobne, ale w mniejszym stopniu dynamiczne procesy zachodziły w azjatyckim zasięgu P. apollo , wyjaśniając różnicę w różnorodności podgatunków między Europą a Azją.

Bieżąca dystrybucja

Kurczące się siedliska stepowe w Europie wywierały selektywną presję na P. apollo, prowadząc do stopniowej zmiany z typowego gatunku stepowego na gatunek górsko-stepowy (Nakonieczny i in., 2007). Obecnie P. apollo jest uważany za gatunek stepowy i górsko-subalpejsko-borealny, zajmujący wiele różnych siedlisk w szerokim zasięgu występowania (Descimon, 1995). Jego rozległy zasięg palearktyczny rozciąga się od 7° W (Góry Kantabryjskie, Hiszpania) do 120° E (Jakucja, Rosja), w tym góry Khentei w Mongolii. Jego równoleżnikowe rozmieszczenie rozciąga się od 62° N (zachodnia Finlandia i Oppland, Norwegia) do około 38° N (Sierra Gádor w Hiszpanii, masyw La Madonie na Sycylii, góra Erímanthos w Grecji i masyw Taurus Zachodni w północno-wschodniej Turcji) (podsumowane z kilku źródeł przez Nakonieczny i in., 2007) (ryc. 1).

Opis

Wygląd P. apollo czyni go jednym z najbardziej charakterystycznych motyli w Europie, z rozpiętością skrzydeł 50-80 mm, kredowobiałymi skrzydłami, szarymi znaczeniami oraz czarnymi i czerwonymi plamami. Samce i samice różnią się wzorami na przednich i tylnych skrzydłach, co wskazuje na dymorfizm płciowy. Poszczególne podgatunki różnią się rozmiarem, kształtem i wzorem skrzydeł. Czerwone plamki są jednak zawsze obecne na tylnych skrzydłach (Bonin i in., 2024).

Rysunek 2. Samica Parnassius apollo

Siedliska Apollo w Europie

P. Siedliska Apollo w Europie składają się zazwyczaj z suchych muraw wapiennych i stepów na obszarach wyżynnych oraz muraw alpejskich i subalpejskich. Skaliste siedliska i piargi są również odpowiednie, ale poniżej limitu wysokości zależnego od pasma górskiego (do 1800 m n.p.m. w Karpatach, 2500 m n.p.m. w Alpach i 3000 m n.p.m. w Sierra Nevada (Nakonieczny i in., 2007). Niezależnie od typu siedliska, dostępność odpowiednich roślin pokarmowych dla larw jest kluczowa.

Rysunek 3. Mapa Europy z zaznaczonym na niebiesko rozmieszczeniem Parnassius apollo (informacje zaczerpnięte z Nakonieczny et al., 2007).

Rośliny żywicielskie

P. apollo jest gatunkiem oligofagicznym, tj. ogranicza się do kilku określonych źródeł pokarmu. Larwy (gąsienice) żerują na Sedum album (Linnaeus, 1758) (ryc. 4) lub Hylotelephium telephium (Linnaeus, 1758) (ryc. 5) (Nakonieczny i Kędziorski, 2005). Są to gatunki rozchodników, które mogą żyć w suchych warunkach dzięki strategii CAM (metabolizm kwasów gruboszowych) (Wai i in., 2019). Nizinne populacje P. apollo żywią się głównie H. telephium, ponieważ rośnie on w otwartych lasach i na łąkach. Natomiast wyżej położone populacje P. apollo żywią się głównie S. album, gatunkiem występującym w wapiennych środowiskach skalnych (Stephenson, 1994). To dzieli europejskie populacje P. apollo na formy „telephiophagous”, żywiące się H. telephium i „albophagous”, żywiące się S. album. Latające dorosłe motyle polegają na szerszej gamie roślin nektarodajnych jako źródle nektaru, w zależności od dostępności na danym obszarze (Massolo i in., 2022).

Cykl życia

Cykl życiowy P. apollo (ryc. 6) trwa jeden rok i jest uniwertyczny, tj. zimuje w stadium jaja (Bonin i in., 2024). Samice składają jaja, które pozostają uśpione przez zimę i wykluwają się wiosną następnego roku. Larwy żerują na roślinach żywicielskich, dopóki nie osiągną pełnych rozmiarów, przechodząc kilka linienia. Po tej fazie gąsienica przechodzi metamorfozę, stając się poczwarką. Poczwarka nie odżywia się, ale polega na energii zgromadzonej z pożywienia, które spożyła jako larwa (Gilbert i in., 1996). W stanie poczwarki metamorfoza larwy w dorosłego motyla odbywa się poprzez złożoną serię reakcji biochemicznych, kontrolowanych przez mechanizmy nerwowe i hormonalne (Gilbert i in., 1996).

Bibliografia

Bonin, L., Jeromen, M., & Jeran, M. (2024). Zagrożone motyle i ich ochrona: spadek liczebności Parnassius apollo i Phengaris spp. w Europie i Słowenii. Proceedings of Socratic Lectures. 10, 117-125.

Condamine, F. L., Rolland, J., Höhna, S., Sperling, F. A., & Sanmartín, I. (2018). Testowanie roli Czerwonej Królowej i Nadwornego Błazna jako czynników makroewolucji motyli Apollo. Biologia systematyczna, 67(6), 940-964.

Descimon, H., Bachelard, P., Boitier, E., & Pierrat, V. (2005). Decline and extinction of Parnassius apollo populations in France-continued. Studies on the Ecology and Conservation of Butterflies in Europe, 1, 114-115.

Gilbert, S. F., Opitz, J. M., & Raff, R. A. (1996). Resynteza biologii ewolucyjnej i rozwojowej. Developmental biology, 173(2), 357-372.

Massolo, A., Fric, Z. F., & Sbaraglia, C. (2022). Wpływ zmian klimatu na przydatność siedliskową motyla w przeszłości, teraźniejszości i przyszłości: Interakcje biotyczne między Parnassius apollo i jego roślinami żywicielskimi. Uniwersytet w Pizie.

Nakonieczny, M., & Kędziorski, A. (2005). Preferencje pokarmowe larw motyla niepylakaapollo (Parnassius apollo ssp. frankenbergeri) zasiedlających Pieniny (południowa Polska). Comptes rendus. Biologie , 328(3), 235-242.

Nakonieczny, M., Kedziorski, A., & Michalczyk, K. (2007). Motyl niepylakapollo (Parnassius apollo L.) w Europie – jego historia, zanik i perspektywy ochrony. Functional Ecosystems and Communities, 1(1), 56-79.

Quade, J., Cerling, T. E., & Bowman, J. R. (1989). Rozwój azjatyckiego monsunu ujawniony przez wyraźną zmianę ekologiczną podczas ostatniego miocenu w północnym Pakistanie. Nature, 342(6246), 163-166.

Stephenson, R. (1994). Rozchodnik: rozchodniki uprawne. Timber Press, Portland. (pp. 335-pp).

Todisco, V., Gratton, P., Cesaroni, D., & Sbordoni, V. (2010). Phylogeography of Parnassius apollo: hints on taxonomy and conservation of a vulnerable glacial butterfly invader. Biological Journal of the Linnean Society, 101(1), 169-183

Wai, C. M., Weise, S. E., Ozersky, P., Mockler, T. C., Michael, T. P., & VanBuren, R. (2019). Pora dnia i przeprogramowanie sieci podczas fotosyntezy CAM indukowanej suszą w Sedum album. PLoS genetics, 15(6), e1008209.

Spotkanie partnerów LIFE Apollo2020 i wizyta monitorująca w Saalfelden, Austria

W dniach 22-26 lipca 2024 r. partnerzy LIFE Apollo2020 zebrali się w Saalfelden w Austrii na corocznym spotkaniu. To coroczne wydarzenie stanowi okazję dla wszystkich partnerów do dyskusji, dzielenia się aktualnościami i współpracy nad strategiami realizacji celów projektu. Mieliśmy również przyjemność powitać przedstawicieli UE Gustavo Becerra-Jurado z CINEA i Edytę Owadowską-Cornil z ELMEN EEIG, którzy podzielili się swoimi spostrzeżeniami i pomocą w zakresie projektu.

Dzień 1: Dzień w biurze i wizyta w siedlisku Apollo

Pierwszy dzień poświęcony był prezentacjom i dyskusjom. Ten „dzień biurowy” pozwolił partnerom na omówienie postępów i wyzwań związanych z projektami. Osobiste spotkanie przyczyniło się do wspólnego uczenia się i wspólnego rozwiązywania problemów. W ramach przerwy odświeżającej odwiedziliśmy lokalne siedlisko motyli Apollo (Stossengraben). Dzień zakończył się wspólną kolacją.

Dzień 2: Zwiedzanie siedlisk we Wschodnim Tyrolu

Drugiego dnia odwiedziliśmy siedliska projektu we Wschodnim Tyrolu, w tym Virgen, Hinterbichl, Leisach i Mörtschach. Najważniejszym wydarzeniem dnia było obserwowanie latających motyli Apollo w Hinterbichl. Widok latających motyli to świetna motywacja dla wszystkich, aby zrobić jeszcze więcej w celu ochrony gatunku motyla Apollo. Podróż powrotna do Saalfelden była równie niezapomniana, ponieważ jechaliśmy malowniczą wysokogórską drogą Grossglockner Road. Dobra pogoda pozwoliła na podziwianie zapierających dech w piersiach widoków austriackich Alp.

Dzień 3: Wizyty w siedliskach i stacjach hodowlanych oraz podsumowanie spotkania

Ostatniego dnia odwiedziliśmy siedliska w pobliżu Saalfelden: Lofer i Fieberbrunn. W Lofer mieliśmy przyjemność obejrzeć pokaz dr Leo Slotta-Bachmay z Naturschutzhunde i jego psa, pokazujący, jak wyszkolone psy są wykorzystywane do wyszukiwania i monitorowania gąsienic. Pokaz był bardzo pouczający i inspirujący, podkreślając wiele możliwości, w których psy mogą pomagać ludziom w osiąganiu ich celów. Po siedliskach odwiedziliśmy stację hodowlaną w Saalfelden, gdzie Otto Feldner przedstawił dogłębne spojrzenie na proces hodowli motyli Apollo. Zajmuje się on hodowlą motyli Apollo od ponad 30 lat i mogliśmy docenić jego zaangażowanie w przywrócenie tego gatunku do jego naturalnego środowiska.

Końcowe spotkanie zamykające w dniu 3 wykorzystaliśmy do refleksji nad uzyskanymi spostrzeżeniami i nakreślenia kolejnych kroków w projekcie.

Zespół w Mörtschach

Spotkanie partnerów 2024 LIFE Apollo2020 w Saalfelden zakończyło się sukcesem, oferując cenne możliwości owocnych dyskusji, współpracy i inspiracji. Z nową energią partnerzy wrócili do domu, gotowi do kontynuowania swojej ważnej pracy na rzecz ochrony motyla Apollo.

Dzień motyli: jak ewolucja Lepidoptera przyczyniła się do powstania świata pełnego kolorów

Dziś jest Dzień Nauki o Motylach! Zanurzmy się nieco w ewolucyjnej historii motyli, a z łatwością ustalimy, że rzeczywiście te owady powinny być celebrowane! Jednym z wielu powodów jest fakt, że bez nich świat nie byłby tak kolorowy jak teraz.

Rząd Lepidoptera

Lepidoptera, rząd owadów obejmujący motyle i ćmy, jest jednym z największych i najbardziej rozpowszechnionych rzędów owadów na świecie, z około 160 000 opisanych gatunków. W ostatnich dziesięcioleciach badania nad ewolucją Lepidoptera stawały się coraz bardziej zaawansowane (https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-ento-031616-035125). Pierwsze badania rozpoczęły się w latach siedemdziesiątych XX wieku od badań morfologicznych, tj. badań nad kształtem i formą gatunków Lepidoptera w celu sklasyfikowania ich w różnych klasach. Później, badania rozwinęły się w kierunku wykorzystania technik molekularnych w celu uzyskania szczegółowych danych na temat sekwencji DNA. Umożliwiło to naukowcom sklasyfikowanie około 46 nadrodzin w obrębie grupy Lepidoptera.

Najstarsza skamieniałość Lepidoptera pochodzi od organizmu żyjącego we wczesnej jurze (193 miliony lat temu). Niestety, zapis kopalny Lepidoptera jest ograniczony ze względu na dużą kruchość pokrytych łuskami skrzydeł i ciał. Mimo to dane sugerują, że rząd Lepidoptera odegrał ogromną rolę w promieniowaniu na dużą skalę i dywersyfikacji okrytozalążkowych (roślin kwitnących). Okrytozalążkowe są obecnie najbardziej zróżnicowaną i największą grupą w królestwie roślin, liczącą około 300 000 gatunków, co stanowi 80% wszystkich znanych roślin zielonych. Są to rośliny wytwarzające kwiaty i nasiona.

Koewolucja

Ale w jaki sposób motyle mogły wpłynąć na powstanie tak wielu różnych gatunków roślin kwitnących? Stało się to dzięki procesowi koewolucji. Koewolucja to ewolucyjna zmiana wielu populacji lub gatunków w wyniku interakcji między tymi populacjami lub gatunkami. Motyle żywią się nektarem, który może być produkowany przez rośliny okrytozalążkowe. Okrytozalążkowe są roślinami zapylanymi przez owady, co oznacza, że transport materiału rozrodczego opiera się na ruchu owadów z jednej rośliny do drugiej. Tak więc obie grupy gatunków zależą od siebie nawzajem, aby przetrwać i rozmnażać się. Doprowadziło to do możliwości jeszcze bardziej specyficznych interakcji między roślinami a zapylaczami.

Zapylacz może być uogólniony, tj. może żywić się wieloma gatunkami roślin nektarodajnych lub może być wyspecjalizowany, tj. ma specyficzne cechy, które są kompatybilne tylko z jednym gatunkiem nektarodajnym. To samo dotyczy roślin, które mogą być zapylane przez kilka gatunków lub mogą być wyspecjalizowane i przystosowane w taki sposób, że tylko jeden gatunek zapylacza może je zapylać. Bycie wyspecjalizowanym, zarówno jako zapylacz, jak i roślina, ma pewne zalety. Dla rośliny, zapylanie może stać się bardziej wydajne i mniej pyłku jest marnowane. Dla zapylacza „prywatne” źródło pożywienia oznacza mniejszą konkurencję z innymi gatunkami. Ta „selektywna przewaga”, aby stać się specjalistami, doprowadziła do wielkiej dywersyfikacji Lepidoptera (motyle i ćmy) i okrytozalążkowych (rośliny kwitnące).

Koewolucja: P. apollo i jego rośliny żywicielskie

Co to oznacza dla motyla Apollo i jego roślin żywicielskich? Motyl Apollo żyje na otwartych, skalistych zboczach i alpejskich łąkach w górach. Jest wyspecjalizowany do żerowania na roślinach występujących w tych siedliskach, a rośliny zależą od Apollo w zakresie zapylania, a tym samym ich rozmnażania. Pokazuje to delikatną interaktywną równowagę między florą i fauną w tych ekosystemach oraz konieczność zachowania wszystkich ważnych podmiotów.

Uczcijmy więc dzisiejszy dzień nauki o motylach i poświęćmy trochę czasu na docenienie ich roli w ewolucji kwiatów!

Aby dodatkowo uczcić motyla Apollo, możesz teraz sprawdzić swoją wiedzę w quizie quizie! Przejrzyj naszą stronę w poszukiwaniu informacji, jeśli nie znasz odpowiedzi i spróbuj zdobyć jak najwięcej punktów.

Jak myślisz, kto był pierwszy, motyl czy kwitnąca roślina?

Öbb bez glifosatu: zwycięstwo dla Apollo!

Czym jest glifosat?

Glifosat jest aktywnym składnikiem stosowanym w herbicydach. Jest on stosowany na przykład w preparacie Roundup, o którym być może słyszałeś, ponieważ jest to globalnie stosowany i omawiany herbicyd. Glifosat to związek chemiczny, który hamuje pewien enzym w roślinach i jest stosowany do zabijania roślin postrzeganych jako chwasty, zwłaszcza w rolnictwie. Uprawy rolne mogą być genetycznie zmodyfikowane tak, aby były odporne na glifosat, umożliwiając rolnikom stosowanie go bez uszkadzania własnych upraw. Glifosat jest również stosowany w ogrodnictwie przydomowym i do zwalczania chwastów przez władze lokalne w miastach i wsiach.

Glifosat został po raz pierwszy wprowadzony na rynek jako herbicyd w 1974 roku pod nazwą Roundup przez firmę Monsanto w Stanach Zjednoczonych. Obecnie glifosat jest jednym z najczęściej stosowanych herbicydów na świecie.

Glifosat, pociągi i pół etatu

Austriackie przedsiębiorstwo kolejowe Öbb stosowało glifosat, aby utrzymać tory kolejowe wolne od roślin. Od 2022 r. przyjęto przyjazną dla środowiska strategię stosowania produktów wolnych od glifosatu. Podczas gdy w 2021 roku Öbb zużyło 5,3 tony glifosatu na torach kolejowych, w 2022 roku było to zero.

Interesującym faktem dotyczącym glifosatu jest to, że jego „okres półtrwania” (czas potrzebny do zmniejszenia początkowej ilości o połowę) wynosi zwykle około 47 dni na polu (chociaż różni się w zależności od rodzaju gleby). Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę 47 dni, oznaczałoby to, że na początku 2024 roku, dwa lata później, pozostało tylko niewiele glifosatu z 5,3 tony glifosatu rozpylonego w 2021 roku, ponieważ początkowa ilość zmniejszyła się o połowę około 17 razy!

Dobra wiadomość dla P. Apollo i innych owadów

Decyzja Öbb o rezygnacji ze stosowania glifosatu to dobra wiadomość dla owadów w Austrii. Glifosat nie tylko niszczy odpowiednie siedliska dla motyli i owadów, zabijając rośliny, którymi się żywią i na których składają jaja, ale także wpływa na faunę na bardziej chemicznym poziomie.

Glifosat hamuje produkcję melaniny, która jest pigmentem występującym we wszystkich królestwach życia. Melanina odgrywa ważną rolę w wielu różnych funkcjach biologicznych. Na przykład, produkujemy melaninę w naszej skórze w celu ochrony przed promieniowaniem UV. U owadów melanina odgrywa kluczową rolę w układzie odpornościowym. Podczas melanizacji (procesu wytwarzania melaniny) kilka składników chemicznych powstałych w wyniku tego procesu jest wykorzystywanych do obrony organizmu przed szkodliwymi bakteriami, grzybami i innymi patogenami. Zahamowanie melanizacji prowadzi do większej podatności owadów na patogeny, a tym samym do zwiększenia śmiertelności i zmniejszenia liczebności populacji.

Hamowanie melaniny to tylko jeden z powodów, dla których glifosat jest szkodliwy dla owadów. Badania sugerują, że istnieje jeszcze więcej ścieżek, w których stosowanie glifosatu prowadzi do zwiększonej śmiertelności owadów. To podkreśla, dlaczego zaprzestanie stosowania glifosatu przez Öbb jest tak dobrą wiadomością dla P. apollo i innych owadów.

Reszta Europy?

Debata w Europie na temat stosowania glifosatu wciąż trwa. Niestety, Komisja Europejska ponownie zezwoliła na stosowanie tego herbicydu przez kolejne 10 lat. Istnieje kilka inicjatyw mających na celu prawne zakwestionowanie tej decyzji, takich jak ta podjęta przez Pesticide Action Network Europe.

W Austrii rząd głosował za częściowym zakazem stosowania glifosatu w 2021 r., co oznacza zakaz stosowania na obszarach „wrażliwych” i do użytku prywatnego. Jednak profesjonalne stosowanie glifosatu, w tym w rolnictwie, pozostaje dozwolone.

Miejmy nadzieję, że więcej firm samodzielnie zdecyduje się zaprzestać stosowania glifosatu, tak jak zrobiła to firma Öbb!

Chcesz dowiedzieć się więcej o wpływie glifosatu na owady? Zostaw komentarz!