Forskning viser virkninger af varmere faldtemperaturer på insekter

Klimaændringer har skabt kaos med mange arters livscyklusser, og nu kaster et par vestlige studerende lys over, hvordan det påvirker overlevelsen af ​​to højprofilerede insekter.

Arbejder under vejledning af biologiprofessor Jeremy McNeil, masterstuderende Campbell McKay undersøger, hvordan fodring af forskellige mælkeplanter kan påvirke sandsynligheden for, at monarksommerfugle født i efteråret vandrer til deres overvintringsområder i Mexico.

I de sidste par år har dvælende sommertemperaturer fået nogle efterårssommerfugle til at parre sig i stedet for at migrere, og deres afkom – hvis de overlever – dukker op for sent til deres eget bedste.

I mellemtiden viser medmesterstuderende Cailyn McKay (ingen relation) hvordan højere temperaturer kan dømme den sande hærorm, en afgrødeskadedyr, som landmændene ville elske at slippe af med.

Først op, armyworms. Disse insekter tilbringer vinteren i det sydlige USA og migrerer til Canada og det nordlige USA om sommeren. De voksne møl lægger deres æg på græs og korn, og når æggene klækkes begynder larverne at spise af planten. De tygger store huller i blade og kan tære hele marker.

Deres akilleshæl er, at de ikke klarer sig godt ved temperaturer over 30°C. I varmt vejr kan larver og møl bevæge sig på jagt efter køligere steder, men på puppestadiet mellem larve og møl er insektet sårbart. Manglende ben eller vinger har de ingen mulighed for at komme ud af varmen. "Pupperne sidder lidt fast," sagde Cailyn McKay.

Med et stigende antal dage, der nåede 30°C eller mere i det sydvestlige Ontario, spekulerede McKay på, hvilken effekt langvarig varme ville have på reproduktionsevnen hos møl, der kommer fra puppestadiet.

I laboratoriet udsatte hun nogle pupper for 30°C i 48-timers perioder på fire forskellige tidspunkter under deres metamorfose. Hun sammenlignede derefter de nye møls evne til at reproducere sig med møl, der ikke havde udstået vedvarende perioder på 30°C. Ikke alene producerede møl fra varmebehandlede pupper færre æg, men disse æg var mindre tilbøjelige til at være frugtbare.

McKay dissekerede også hunnerne for at tælle spermatoforerne inde i dem. Det er pakker, der indeholder sperm og næringsstoffer, som hannen overfører til hunnen under parringen. Tarmene forbliver i hunnens krop.

På denne måde var McKay i stand til at bestemme, hvor mange gange hunnerne havde parret sig, og hun oplevede, at dem, der blev udsat for høje temperaturer, parrede sig sjældnere. Hun håber, at det næste trin i hendes forskning vil afdække mekanismen bag den mindre hyppige parring. Hun og McNeil formoder, at det har noget at gøre med, hvordan varme påvirker de feromoner, der udsendes af både kvinder og mænd.

"Hunerne udsender feromoner for at tiltrække en mage," sagde McNeil, "og ved ankomsten producerer hannerne en lugt, som hunnen bruger til at beslutte, om hun vil acceptere ham eller ej."

Mens en reduktion i antallet af hærorme kan virke som en god ting for landmænd, er insekterne hjemmehørende i Canada og en vigtig del af vores økosystem, sagde McKay.

"Disse fyre er ikke invasive. De er bare rigtig dårlige, når de kommer i stort antal. Fugle og edderkopper spiser dem, så deres fravær kan have en ringvirkning på andre arter."

Det relative fravær af monark-sommerfugle er allerede en grund til bekymring. I sommer erklærede International Union for the Conservation of Nature det engang gennemtrængende insekt for truet. En medvirkende faktor kunne være længerevarende sommertemperaturer, som kan signalere til sommerfuglen, at det er tid til at yngle i stedet for at migrere til Mexico for vinteren.

De fleste æg, der lægges i efteråret, dør som larver eller pupper, og de, der overlever til at blive voksne, "er ofte deforme og sandsynligvis ikke i stand til at migrere," sagde Campbell McKay.

For de meget få normale voksne, der kommer frem i slutningen af ​​oktober eller begyndelsen af ​​november, er det for sent at komme sydpå, før kulden slår dem ihjel. De er en blindgydebefolkning.

Temperaturen er dog ikke den eneste faktor:Værtsplantens kvalitet påvirker også monarkernes udvikling. Mens deres larver kun lever af milkweed, er der flere forskellige arter af planten i Ontario, og de er forskellige i kvalitet.

Campbell McKay undersøger, hvordan fodring af hver af de tre almindelige arter af mælkeplanter påvirker størrelsen af ​​monarkernes blindgydepopulation i et givet år. Han har mistanke om, at mindst én af mælkeplanterne kan bremse monarkernes udvikling og få sommerfuglene til at dukke op senere på året.

Han håber, at hans resultater, der forventes i slutningen af ​​året, vil hjælpe gartnere med at vælge, hvilken art mælkeplante der skal plantes. "[Og] hvis vi kan forstå, hvad der sker med monarken, kan vi også bedre forstå, hvad der sker med andre vandrende insektarter," sagde han. + Udforsk yderligere

Det sydlige Floridas monarkbefolkning er et 'usædvanligt udyr.' Nogle sommerfugle er truet, men disse planlægger at blive hængende