NIEPYLAK APOLLO ZIMĄ

W tym artykule poznasz tajemnice przetrwania niepylaka w warunkach zimowych

Zima to długi okres, do którego motyle przystosowują się na wiele różnych sposobów. Część z nich zimuje w postaci dorosłej, część podejmuje się dalekiej migracji. Niektóre, tak jak niepylak, zimę spędzają w formie jajeczek. Poznając charakterystykę cyklu niepylaka apollo, zorientujesz się że nie ma on łatwej drogi do pokonania do momentu nadejścia cieplejszych dni. Chcąc zrozumieć biologię naszego bohatera, poznajcie najdłuższy okres z jego życia jakim jest zima. Zaczniemy od preludium czyli od powstawania jaj.

autor: Krzysztof Kalemba

Zanim powstaną jajeczka 

Bardzo krótki okres lotu dorosłych motyli to czas przeznaczony głównie na parowanie i składanie jajeczek. Jajeczka muszą być zbudowane tak, aby zapewnić bezpieczne schronienie dla gąsienic w zimowych warunkach. Przy kopulacji samica zostaje zabezpieczona chitynowym [1] tworzywem nazywanym sfragis.

Samica już po kilku dniach przystępuje do składania jaj, zdolna jest ich znieść nawet do 300 sztuk. Taka ilość jajeczek zwiększa szansę na odnalezienie przez larwy rośliny żywicielskiej [2], jaką są niektóre gatunki rozchodników (Sedum), rojników (Sempervivum) i różeńców (Rhodiola).

Kopulacja niepylaka apollo (Parnassius apollo) fot.Roman Rąpała

Formowanie życia i przetrwanie

Zima i chłód to dla większości niepylaków ciężkie warunki. Czas jaki gąsienice spędzają w jajeczkach to czas, który zaważy liczebnie na ich przyszłej populacji [3].Warto zastanowić się co dzieje się z jajami po złożeniu ich przez samicę, jakie procesy odpowiadają za tak niezwykłe przemiany w przyrodzie?

Jajeczka posiadają chitynową warstwę chroniącą przyszłe gąsienice przed patogenami [4] i wilgocią. W ich skład wchodzą również rozmaite aminokwasy, białka i enzymy. Same jaja są bardzo wytrzymałe ale pozwalają na dopływ powietrza do wewnątrz, nie wszystkie wychodzą idealne i nie z wszystkich wyklują się gąsieniczki. O tym zadecyduje jeszcze sporo czynników. Już w czwartym tygodniu po ich złożeniu, w jajeczkach pojawiają się gąsienice, ale przez dalsze osiem miesięcy będą czekać w uśpieniu. Cała gromada przez okres zimowych chłodów, przeczeka do nadejścia wiosny.

Jaja niepylaka Apollo (Parnassius apollo) fot. Max Rosenberg

Oczekiwanie i reakcja

W oczekiwaniu na czas wyjścia z jaja, gąsienica doświadcza wielu prób.

Pierwszą z nich jest przedwiośnie – czas w którym temperatury mogą okresowo wzrastać na tyle, by dać fałszywy sygnał maluchom do pobudki. Taka sytuacja może zdarzyć się jeszcze jesienią, kiedy długo utrzymują się upały i ciepłe noce, a nawet zimą jeśli wystąpi nagłe ocieplenie. Wystarczy, że nocą temperatury się podniosą, a poranne promienie słońca ogrzeją jajeczka. Dla gąsienic taka zmiana oznacza śmierć, na skutek powracającego zimna i braku pożywienia. Duża liczba wyprodukowanych przez każdą samicę jajeczek zwiększa szanse na to, że część wykluje się we właściwym momencie. To jedno z wielu przystosowań do warunków w których żyje niepylak.

Na przełomie zimy i wiosny nadchodzi właściwy dla gąsienic okres przebudzenia. W zależności od regionu może być on nieco przesunięty w czasie, ale zazwyczaj jest to przełom marca i kwietnia. Może się zdarzyć również tak, że zima się przedłuży i ocieplenie przyjdzie później. W górach mamy jeszcze chłodne noce, ale czas nagli ponieważ materiał odżywczy wewnątrz jajeczka się kończy. Kiedy przyjdzie pora, gąsienice zaczną pożywiać się ścianką jaja i przegryzą jego otoczkę. Nabiorą wtedy sił i wystartują prędko w poszukiwaniu rośliny żywicielskiej.

Dorosłe, wyposażone w skrzydła niepylaki, nie należą do specjalnie ruchliwych, za to ich gąsienice są bardzo szybkie. Jeżeli te małe gąsieniczki w porę nie znajdą pożywienia, nie przetrwają. To kolejne przystosowanie zwiększające szanse na przetrwanie gatunku.

Młode gąsienice niepylaka apollo (Parnassius apollo) pożywiające w się pędami rozchodnika wielkiego (Sedum maximum) fot. KPN team

Rok z życia niepylaków to próby, szanse i wyścigi, pasmo sukcesów i porażek. Wszystko po to by zamknąć cykl i pozostawić po sobie kolejne pokolenie. Tylko w taki sposób może przetrwać gatunek żyjący w surowym i coraz szybciej zmieniającym się świecie.

[1]- chityna – związek chemiczny ( polisacharyd ) tworzący wierzchni szkielet u części organizmów wraz z białkami, solami wapnia i magnezu pozyskiwanymi wraz z pożywieniem w przypadku owadów.

[2]- roślina żywicielska – roślina której organizm potrzebuje do rozwoju w większości swojego cyklu rozwojowego.

[3]- populacja – grupa osobników jednego gatunku zamieszkująca dany obszar w określonym czasie. 

[4]-patogeny- czynniki biologiczne wywołujące choroby u organizmów żywych, należą do nich wirusy, bakterie, pierwotniaki  i grzyby.

Źródła pomocnicze :

Les Pages Entomogoliques d’Andre Lequet.

European Lepidoptera and their ecology: Parnassius apollo

http://www.pyrgus.de/Parnassius_apollo_en.html

Butterflies in Benelux / Parnassius apollo 

http://www.phagea.org/Dagvlinders/BinkMONOPAP/Bink_Monograph_Papollo.htm

Warto zajrzeć :

https://butterfly-conservation.org/news-and-blog/where-do-butterflies-and-moths-go-in-winter

How Parnassius Apollo and other butterflies tackle Climate Change

Climate change is one of the biggest challenges of our century. Along with habitat destruction, they are the main drivers of the global biodiversity crisis. There are more species in danger of extinction than ever before. Many studies show that butterflies are among the species that have responded the most to climate change, usually in the form of northward or elevation range shifts. Climate change affects their life cycles, flight times, essential interactions and ultimately survival. 

Parnassius apollo is an exemplary case of these challenges. Since the first half of the twentieth century, P. apollo populations have declined and become rare or extinct in several European countries. The main causes for such a decline are anthropic, such as inadequate shepherding, pollution, tourism, collecting or habitat loss. However, species sensitivity to habitat alteration and climate change also plays a crucial role. 

Sensitive Metamorphosis

Butterflies go through a series of swift and dramatic transformations during their life circle. This metamorphosis is sensitive to climatic changes since the transformation from one stage to the next is synchronous with the rhythms of nature and similar to many other natural cycles. A lot of butterflies possess a special sensitivity to warm environments. Thus a slight increase in temperature, imperceptible to humans carries vital significance to butterflies. It has triggered new patterns in their metamorphosis process and even driven the creatures out of their native habitats.

One of the ways of species adaption is through changing the time of year at which they are active. Such timing of life circle events is called “phenology”, so when species start things earlier in the year they are said to be “advancing its phenology”. Advances to some extent have been observed in a wide range of butterflies and moths.

Studies show that species with more flexible lifecycles are more likely to benefit from an earlier emergence driven by climate change. Some species are able to go from caterpillar to butterfly twice or more per year, allowing population growth to occur. However, there are also other species that are less flexible and restricted to a single reproductive cycle per year. They have no benefit from emerging earlier. Moreover, species specialising in one specific habitat type tend to be harmed by advancing phenology.

Butterflies on the move

As a result of climate warming native butterflies all over the world are currently on the move. They are leaving their homes and going to places with cooler temperatures. Long migrations possess a lot of perils. Sometimes the obstacles on a way make a move impossible, which brings us to the human role in the lives of butterflies. Habitat fragmentation caused by land development combined with climate change threatens butterflies’ survival, depriving them of safe stopover points where they can rest and replenish their energy.

This migration is particularly visible in mountain regions. Thus studies show significant and constant shifts of butterfly distributions in the eastern Alps towards higher elevations. As these changes differ among species, they might result in serious community modifications with possible effects on species interactions and competition. A particular concern is caused by species with a low disposition to dispersal because they usually remain in one habitat for many generations. 

Parnassius apollo populations are small and isolated with distribution restricted to mountain ranges. Global climate change shuffles their vegetation habitat structure, causing plant species to move toward mountain summits. That changes biotic interactions between insects and plants. Climate change also directly affects species distributions, with the elevational distribution of Parnassius species shifting upward on mountains. Yet mountain ranges are finite and even the highest mountains present ecological and evolutionary limits for parnassians.

Protecting one species to protect all the others

As climate change continues, butterflies may find themselves unable to live with us. Due to our reckless treatment of their habitats, we can lose these joyful and beautiful creatures. Yet the protection of butterflies from climate change is important not only for the sake of their beauty. Butterflies play an important role in our ecosystems. Their caterpillars consume large quantities of plants and act as prey for other species. They also act as pollinators of a wide range of plant species. The destruction of butterflies might result in unpredictable cumulative effects for other species in the ecosystem. 

Parnassius apollo acts as an umbrella species for the protection of biodiversity on the ecosystem level and habitat mosaics. By protecting the species itself, other species and habitats associated with it, are also protected. 

%d bloggers like this: