Badanie Motyla Monarcha Dostarcza Rekomendacji Dotyczących Rozwoju
Siedlisk

Zdjęcia dzięki uprzejmości autora.

Motyl monarch jest jednym z najbardziej rozpoznawalnych owadów w Illinois, został uznany za owada stanowego w 1975 roku. Motyle monarch to niesamowite stworzenia, które wyróżniają się z kilku powodów. Dwa szczególnie uderzające aspekty biologii tego gatunku to coroczna migracja na długie dystanse pomiędzy miejscami zimowania w centralnym Meksyku a obszarami lęgowymi oddalonymi o 3,000 km na północ oraz gwałtowny spadek liczby monarchów w Meksyku od końca lat 90. XX wieku. Gwałtowny spadek liczebności spowodował, że gatunek ten jest rozważany do wpisania na listę gatunków zagrożonych na podstawie federalnej ustawy o gatunkach zagrożonych. Międzynarodowa Unia Ochrony Przyrody (IUCN) sklasyfikowała motyla monarch jako zagrożony w 2022 roku.

Wysiłki na rzecz ochrony motyla monarcha na Środkowym Zachodzie skoncentrowały się na zachowaniu, poprawie lub tworzeniu odpowiednich siedlisk dla tego gatunku. Siedlisko motyla monarcha na Środkowym Zachodzie składa się z otwartych obszarów, zarówno naturalnych, jak i poddanych wpływowi człowieka. Mlecz i jego bliscy krewni są jedynym pokarmem, jaki mogą spożywać gąsienice monarcha, dlatego mlecz jest kluczowym elementem jakości siedliska. Dorosłe motyle potrzebują nektaru z kwiatów do karmienia, co jest szczególnie ważne pod koniec lata dla pokolenia motyli, które nie składają jaj w Illinois, ale lecą na południe, by przezimować w Meksyku.

Monarchy są dość wyjątkowe, biorąc pod uwagę ich rozmiar, migrację, wygląd i biologię. Dodatkowo są niezwykle popularne, co czyni je dobrym przedstawicielem innych zapylaczy z regionu Środkowego Zachodu. Tworzenie siedlisk dla monarchów, zwłaszcza w formie roślin nektarowych, jest pomocne dla wielu zapylaczy.

Cele ochrony wyznaczone dla Illinois mają na celu ustanowienie 150 milionów dodatkowych łodyg mleczów do 2038 roku. Plan Działania Monarch Illinois definiuje cztery sektory, w których można podjąć działania na rzecz siedlisk monarcha w stanie, z czego jednym z nich są tereny naturalne. Departament Zasobów Naturalnych Illinois (IDNR) odgrywa kluczową rolę w ochronie monarchów na terenach naturalnych ze względu na powierzchnię ziemi, którą IDNR posiada lub zarządza w całym stanie. Dodatkowo, działania podjęte na naturalnych terenach IDNR mają potencjał, aby informować lub kierować opinią publiczną i innymi organizacjami.

Zespół z Illinois Natural History Survey, będący częścią Uniwersytetu Illinois, badał zasoby dostępne dla monarchów i innych zapylaczy na terenach należących do IDNR. Celem trzyletniego badania (2020-2022) było ustalenie, jakie rodzaje trawiastych siedlisk i działania zarządzania mogą najbardziej przyczynić się do ochrony monarcha. Mieliśmy nadzieję, że nasze wyniki będą informować decyzje podejmowane przez IDNR i innych zarządców gruntów podczas zarządzania i przywracania siedlisk dla zapylaczy, a także ocenią, w jakim stopniu różne trawiaste tereny przyczyniają się do ochrony zapylaczy.

Odwiedziliśmy 49 terenów trawiastych na 29 terenach należących do IDNR, aby zidentyfikować i policzyć gatunki kwitnących roślin i mleczów. Tereny te znajdowały się w odległości kilku mil od Kentucky oraz w promieniu 10 mil od Wisconsin. Dodatkowo badano mlecz na obszarach trawiastych, aby zrozumieć, w jaki sposób części ziem IDNR, które mogą działać bardziej jak ogrody, mogą przyczynić się do wzrostu larw monarcha. Przebadano ponad 25,000 łodyg mleczów pod kątem jaj i larw monarcha. Ponadto zespół zasadził 3,200 mleczów na terenach trawiastych i ogrodowych, aby eksperymentalnie zbadać składanie jaj przez monarcha. Miejsca były odwiedzane wielokrotnie w każdym sezonie wegetacyjnym, aby zrozumieć, jak różniły się zasoby kwiatowe i wykorzystanie siedlisk przez monarchy w różnych fazach sezonu wegetacyjnego.

Co Odkryliśmy?

Analizując obecne kwitnące rośliny, odkryliśmy, że działania zarządzania, takie jak wypalanie lub kontrola gatunków drzewiastych, poprawiły tereny trawiaste jako siedliska dla zapylaczy. Na przykład na terenach trawiastych, gdzie przeprowadzono kontrolowane wypalanie, występowało więcej kwiatów oraz większa ich różnorodność dostępnych dla zapylaczy.

Jednym z interesujących porównań było to, że na kilku pozostałych preriach włączonych do naszego badania, w porównaniu z innymi terenami trawiastymi (restauracjami i starymi polami) na terenach IDNR, kwitnące rośliny były bardziej obfite i bardziej zróżnicowane niż w pozostałych dwóch siedliskach, z wyjątkiem późnego lata. W okresie późnego lata restauracje miały najwięcej kwiatów. Jednak różnorodność kwiatów była dość niska, a bardziej szczegółowa analiza danych wykazała, że przewaga restauracji była napędzana przez jeden kwitnący gatunek – nawłoć kanadyjską. Chociaż nawłoć kanadyjska przyciąga liczne zapylacze, jej obecność ma pewne negatywne konsekwencje. Gatunek ten jest agresywny i może szybko wyprzeć inne rodzime gatunki roślin. Ponadto różnorodna dieta może być korzystna dla niektórych zapylaczy, więc nadmiar jednego kwiatu może być problematyczny.

Zdecydowanie najczęściej obserwowanymi gatunkami mleczów były pospolity mlecz i mlecz skrętoległy. Pospolity mlecz był bardziej obfity w południowej części stanu, ale był obecny w dużych ilościach wszędzie. Pospolity mlecz był najobficiej występujący na starych polach, średnio obfity na restauracjach, i najmniej obfity na pozostałościach preri, które miały tendencję do piaszczystych gleb.

Mlecz skrętoległy występował głównie w północnych i zachodnich częściach stanu, ale należy zachować ostrożność przy ocenie siedlisk motyla monarcha na podstawie tego mleczka. Sprawdziliśmy prawie 14,000 mleczów skrętoległych pod kątem jaj i larw i znaleźliśmy monarcha na 0,2 procentach roślin. Dla porównania, jaja lub larwy monarcha znaleziono na 4 procentach z 10,000 zbadanych pospolitych mleczów. Sugeruje to, że każda łodyga pospolitego mleczka jest około 20 razy bardziej wartościowa dla rozmnażania monarchów niż łodyga mleczka skrętoległego.

Inne interesujące obserwacje z naszych badań nad mleczami w całym stanie obejmowały:

• Rok 2022 był złym rokiem dla monarchów w Illinois, ponieważ znaleziono około jedną czwartą mniej jaj i larw w porównaniu do 2020 i 2021 roku.
• Tereny trawiaste z większą ilością mleczów miały więcej monarchów, ale mniej monarchów na każdy mlecz.
• Północne obszary miały więcej monarchów na każdy mlecz, zwłaszcza na północ od szerokości geograficznej 40,5°N, mniej więcej tam, gdzie znajduje się Bloomington.

Zarejestrowaliśmy również liczbę dorosłych monarchów podczas badania terenów trawiastych. We wczesnej i środkowej części sezonu wegetacyjnego dorosłe monarchy były widywane tam, gdzie było więcej mleczów. W późniejszej części sezonu wegetacyjnego więcej dorosłych motyli było na obszarach z większą ilością kwitnących roślin. To odkrycie zgadza się z tym, co wiadomo o zachowaniu monarchów podczas rozmnażania w porównaniu z przygotowaniami do migracji. Zauważyliśmy również oznaki, że liczba dorosłych motyli w 2022 roku mogła się odbudować pod koniec lata.at the number of adults in 2022 may have rebounded by the late summer.

Czego Się Nauczyliśmy

Badanie dostarcza wglądu w to, jak poprawić siedliska dla monarchów i innych zapylaczy.

• Nie wszystkie mleczki są równe. Dla dwóch gatunków, które obserwowaliśmy najczęściej, mlecz skrętoległy ma bardzo małą wartość dla monarchów w porównaniu z mleczem pospolitym. Cel Planu Działania Monarch Illinois, polegający na ustanowieniu 150 milionów łodyg mleczków w całym stanie, nie powinien traktować mleczka skrętoległego na równi z mleczem pospolitym.
• Północne części Illinois są bardziej produktywne, jeśli chodzi o siedliska lęgowe. Wszystkie części stanu są wartościowe pod względem zapewniania zasobów nektaru.
• Zachowanie monarchów i wykorzystanie siedlisk są uzależnione zarówno od mleczów, jak i źródeł nektaru. Żaden z tych elementów nie powinien być pomijany kosztem drugiego, ponieważ cele ochrony czasami koncentrują się wyłącznie na mleczach. Dodatkową korzyścią z poprawy zasobów nektaru na terenach trawiastych jest pozytywny wpływ na inne zapylacze.
• Celem poprawy odnowy terenów trawiastych może być zwiększenie liczby kwitnących roślin na początku sezonu wegetacyjnego oraz zwiększenie różnorodności kwitnących roślin później w sezonie.
• Restauracje wydają się odnosić sukcesy w dostarczaniu mleczków dla motyli monarch.
• Zwiększenie liczby mleczków byłoby najbardziej przydatne tam, gdzie ich gęstość jest obecnie niższa. Prawdopodobnie widzimy oznaki ‘nasycenia mleczem’ na terenach trawiastych z wieloma mleczami.

---

David Zaya jest ekologiem roślin w Illinois Natural History Survey na Uniwersytecie Illinois. Większość jego pracy koncentruje się na interakcjach między roślinami a zapylaczami, ze szczególnym naciskiem na motyle monarcha i mleczki, oraz na podróżowaniu po każdym zakątku stanu w ramach pracy nad programem Critical Trends Assessment. Inne obecne zainteresowania naukowe obejmują ochronę rzadkich roślin, fenologię roślin i inwazyjne chrząszcze.