La mariposa monarca o simplemente monarca ( Danaus plexippus ) es una mariposa algodoncillo ( subfamilia Danainae ) de la familia Nymphalidae . [4] Otros nombres comunes, dependiendo de la región, incluyen algodoncillo , tigre común , vagabundo y marrón veteado negro . [5] Puede que sea la mariposa norteamericana más familiar y se considera una especie polinizadora icónica . [6] Sus alas presentan un patrón negro, naranja y blanco fácilmente reconocible, con una envergadura de 8,9 a 10,2 cm. ( 3+1 / 2 -4 in) [7] AMülleriana mímica, lamariposa virrey, es similar en color y el patrón, pero es notablemente más pequeño y tiene una raya negro adicional a través de cada alas posteriores.
| Mariposa monarca | |
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| Mujer | |
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| Masculino | |
clasificación cientifica  | |
| Reino: | Animalia |
| Filo: | Artrópodos |
| Clase: | Insecta |
| Pedido: | Lepidópteros |
| Familia: | Nymphalidae |
| Género: | Danaus |
| Especies: | D. plexippus |
| Nombre binomial | |
| Danaus plexippus | |
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| Sinónimos | |
La población de monarca del este de América del Norte se destaca por su migración anual hacia el sur a fines del verano / otoño desde el norte y centro de los Estados Unidos y el sur de Canadá hasta Florida y México . [4] Durante la migración de otoño, las monarcas cubren miles de millas, con un correspondiente retorno multigeneracional al norte. La población de monarcas del oeste de América del Norte al oeste de las Montañas Rocosas a menudo migra a sitios en el sur de California, pero también se ha encontrado en sitios mexicanos que pasan el invierno. [8] [9] Las monarcas se han criado en la Estación Espacial Internacional . [10]
Taxonomía
Se cree que el nombre "monarca" se le dio en honor al rey Guillermo III de Inglaterra , ya que el color principal de la mariposa es el del título secundario del rey Príncipe de Orange . [11] El monarca fue descrito originalmente por Carl Linnaeus en su Systema Naturae de 1758 y colocado en el género Papilio . [12] En 1780, Jan Krzysztof Kluk usó la monarca como especie tipo para un nuevo género, Danaus .
Danaus ( griego antiguo Δαναός ), bisnieto de Zeus , fue un rey mítico en Egipto o Libia , que fundó Argos ; Plexippus ( Πλήξιππος ) fue uno de los 50 hijos de Aegyptus , el hermano gemelo de Danaus. En griego homérico , su nombre significa "el que empuja a los caballos", es decir, "jinete" o " auriga ". [13] En la décima edición de Systema Naturae , al pie de la página 467, [14] Linnaeus escribió que los nombres de Danai festivi , la división del género al que pertenecía Papilio plexippus , se derivaron de los hijos de Aegyptus. Linneo dividió su gran género Papilio , que contiene todas las especies de mariposas conocidas, en lo que ahora llamaríamos subgéneros. El Danai festivi formó uno de los "subgéneros", que contiene especies coloridas, a diferencia del Danai candidi , que contiene especies con alas blancas brillantes. Linneo escribió: " Danaorum Candidorum nomina a filiabus Danai Aegypti, Festivorum a filiis mutuatus sunt " (en inglés: "Los nombres de Danai candidi se han derivado de las hijas de Danaus, los de Danai festivi de los hijos de Aegyptus". )
Robert Michael Pyle sugirió que Danaus es una versión masculinizada de Danaë (griego Δανάη ), la tataranieta de Danaus, a quien Zeus llegó como una lluvia de oro, lo que le pareció una fuente más apropiada para el nombre de esta mariposa. [15]
Hay tres especies de mariposas monarca:
- D. plexippus , descrita por Linnaeus en 1758, es la especie más conocida como mariposa monarca de América del Norte. En realidad, su rango se extiende a todo el mundo y se puede encontrar en Hawái, Australia, Nueva Zelanda, España y las islas del Pacífico .
- D. erippus , la monarca del sur, fue descrita por Pieter Cramer en 1775. Esta especie se encuentra en latitudes tropicales y subtropicales de América del Sur, principalmente en Brasil, Uruguay, Paraguay, Argentina, Bolivia, Chile y el sur de Perú. La monarca sudamericana y la monarca norteamericana pueden haber sido una especie a la vez. Algunos investigadores creen que la monarca del sur se separó de la población de la monarca unos 2 millones de años , al final del Plioceno . Los niveles del mar eran más altos y toda latierra baja del Amazonas era una vasta extensión depantano salobre que ofrecía un hábitat limitado para las mariposas. [dieciséis]
- D. cleophile , el monarca de Jamaica, descrito por Jean-Baptiste Godart en 1819, se extiende desde Jamaica hasta La Española . [17]
Se han identificado seis subespecies y morfos de dos colores de D. plexippus : [5]
- D. p. plexippus - subespecie nominal , descrita por Linneo en 1758, es la subespecie migratoria conocida en la mayor parte de América del Norte.
- D. pp forma nivosus , la monarca blanca que se encuentra comúnmente en Oahu , Hawaii, y rara vez en otros lugares. [18]
- D. pp (aún sin nombre): una transformación de color que carece de algunas marcas en las venas del ala. [19]
- D. p. nigrippus ( Richard Haensch , 1909) - como forma : Danais [ sic ] archippus f. nigrippus . Hay-Roe y col. en 2007 identificó este taxón como una subespecie: [20]
- D. p. megalippe ( Jacob Hübner , [1826]) - subespecie no migratoria, y se encuentra desde Florida y Georgia hacia el sur, en todo el Caribe y América Central hasta el río Amazonas .
- D. p. leucogyne ( Arthur G. Butler , 1884) - Santo Tomás
- D. p. portoricensis Austin Hobart Clark , 1941 - Puerto Rico
- D. p. tobagi Austin Hobart Clark, 1941 - Tobago
El porcentaje de morfo blanco en Oahu se acerca al 10%. En otras islas de Hawai, el morfo blanco ocurre con una frecuencia relativamente baja. Se han encontrado monarcas blancas ( nivosus ) en todo el mundo, incluidos Australia, Nueva Zelanda, Indonesia y los Estados Unidos. [18]
Algunos taxonomistas no están de acuerdo con estas clasificaciones. [16] [20]
Las mariposas monarcas pertenecen a la subfamilia Danainae de la familia Nymphalidae ; Danainae se consideraba anteriormente una familia Danaidae separada . [21]
Un artículo de 2015 identificó genes de bracovirus avispa en el genoma de la mariposa monarca de América del Norte [22], lo que dio lugar a artículos sobre las mariposas monarca como organismos genéticamente modificados . [23] [24]
Descripción
La envergadura de las alas de la monarca varía de 8,9 a 10,2 centímetros (3,5 a 4 pulgadas). [7] Los lados superiores de las alas son de color naranja rojizo, las venas y los márgenes son negros, y hay dos series de pequeñas manchas blancas en los márgenes. Las alas anteriores de la monarca también tienen algunas manchas anaranjadas cerca de sus puntas. La parte inferior de las alas es similar, pero las puntas de las alas delanteras y traseras son de color marrón amarillento en lugar de naranja rojizo y las manchas blancas son más grandes. [25] La forma y el color de las alas cambian al comienzo de la migración y parecen más rojas y alargadas que los migrantes posteriores. [26] El tamaño y la forma de las alas difieren entre las monarcas migratorias y no migratorias. Las mariposas monarcas del este de América del Norte tienen alas delanteras más grandes y angulares que las de la población occidental. [10] Las monarcas se confunden comúnmente y fácilmente con la mariposa virrey similar : las dos especies son imitadores de Müller .
El vuelo de la monarca se ha descrito como "lento y veloz", [27] con una velocidad de vuelo estimada en aproximadamente 9 km / ho 5,5 mph. [28] A modo de comparación, el ser humano promedio trota a una velocidad de 9,7 a 12,9 km / h (6 a 8 mph).
Los adultos son sexualmente dimórficos . Los machos son un poco más grandes que las hembras [10] [25] y tienen un parche negro o una mancha de escamas androconiales en cada ala trasera (en algunas mariposas, estos parches dispersan las feromonas, pero no se sabe que lo hagan en las monarcas). Las venas de las alas negras del macho son más claras y estrechas que las de las hembras. [29]
Una variación, la "monarca blanca", observada en Australia, Nueva Zelanda, Indonesia y los Estados Unidos, es llamada "nivosus" por los lepidopteristas . Es de color blanco grisáceo en todas las áreas de sus alas que normalmente son anaranjadas y es solo alrededor del 1% o menos de todas las monarcas, pero existen poblaciones de hasta el 10% en Oahu en Hawai. [18]
La monarca tiene seis patas como la mayoría de los insectos adultos, pero usa solo sus patas medias y traseras para caminar, ya que sus patas delanteras son pequeñas, como en todos los Nymphalidae , y se sostienen contra su cuerpo. [30]
Medidas detalladas
Un estudio en 2015 examinó una colección preservada de especímenes de monarcas machos y hembras del este de América del Norte para evaluar las diferencias basadas en el sexo en la estructura del ala y el cuerpo a escala fina. [31] El estudio encontró diferencias significativas en el tamaño total de las alas y en las dimensiones físicas de las alas. Los machos tendían a tener alas más grandes que las hembras y, en promedio, eran más pesados que las hembras. Tanto los machos como las hembras tenían dimensiones de tórax similares (los músculos de las alas están contenidos en el tórax). Las monarcas hembras tendían a tener alas más gruesas, lo que se cree que transmite una mayor resistencia a la tracción. Esto haría que las alas de las hembras fueran menos propensas a dañarse durante la migración. Además, las hembras tenían una carga alar menor que los machos (la carga alar es un valor derivado de la relación entre el tamaño del ala y la masa corporal), lo que significaría que las hembras requieren menos energía para volar. [32]
Distribución y hábitat
El rango de las poblaciones occidentales y orientales de D. plexippus plexippus se expande y contrae según la temporada. El rango difiere entre áreas de reproducción, rutas de migración y refugios de invierno. [10] : (p18) Sin embargo, no existen diferencias genéticas entre las poblaciones de monarca occidental y oriental; [33] el aislamiento reproductivo no ha llevado a la subespeciación de estas poblaciones, como ha sucedido en otros lugares dentro del rango de la especie. [10] : (p19)
En las Américas , la monarca se extiende desde el sur de Canadá hasta el norte de Sudamérica. [4] También se ha encontrado en Bermudas , Islas Cook , [34] Hawai , [35] [36] Cuba , [37] y otras islas del Caribe [10] : (p18) las Islas Salomón , Nueva Caledonia , Nueva Zelanda , [38] Papúa Nueva Guinea , [39] Australia , el Azores , las Islas Canarias , Madeira , continental de Portugal , Gibraltar , [40] el Filipinas y Marruecos . [41] Aparece en el Reino Unido en algunos años como un migrante accidental. [42]
Las poblaciones invernales de D. plexippus plexippus se encuentran en México, California, a lo largo de la costa del Golfo, durante todo el año en Florida y en Arizona, donde el hábitat tiene las condiciones específicas necesarias para su supervivencia. [43] [44] En la costa este de Estados Unidos, han pasado el invierno tan al norte como Lago Mar, Virginia Beach, Virginia . [45] Su hábitat de invernada generalmente proporciona acceso a arroyos, mucha luz solar (lo que permite temperaturas corporales que permiten el vuelo) y vegetación apropiada para descansar, y está relativamente libre de depredadores.
Durante el invierno, se han visto mariposas posadas en tilos, olmos, zumaques, langostas, robles, naranjas de osage, moras, nueces, sauces, álamos y mezquites. [46] Mientras se reproducen, los hábitats de la monarca se pueden encontrar en campos agrícolas, pastizales, remanentes de praderas, áreas residenciales urbanas y suburbanas, jardines, árboles y bordes de carreteras, en cualquier lugar donde haya acceso a plantas hospedantes larvales. [47]
La restauración del hábitat es un objetivo principal en los esfuerzos de conservación de las mariposas monarca. Los requisitos del hábitat cambian durante la migración. Durante la migración de otoño, las mariposas deben tener acceso a plantas productoras de néctar. Durante la migración de primavera, las mariposas deben tener acceso a plantas alimenticias de larvas y plantas de néctar.
Ciclo vital
La mariposa monarca pasa por cuatro etapas de completa metamorfosis :
Huevos
Los huevos se derivan de materiales ingeridos como larvas y de los espermatóforos recibidos de los machos durante el apareamiento. [48] Los huevos se ponen individualmente en la parte inferior de una hoja joven de una planta de algodoncillo durante los meses de primavera y verano. [49] Los huevos son de color crema o verde claro, de forma ovada a cónica y de aproximadamente 1,2 × 0,9 mm de tamaño. Los huevos pesan menos de 0,5 mg cada uno y tienen crestas elevadas que se forman longitudinalmente desde la punta hasta el ápice hasta la base. Aunque cada huevo es 1 ⁄ 1000 de la masa de la hembra, puede poner hasta su propia masa en huevos. Las hembras ponen huevos más pequeños a medida que envejecen. Las hembras más grandes ponen huevos más grandes. [48] El número de huevos puestos por una hembra, que puede aparearse varias veces, varía de 290 a 1180. [50] Las hembras ponen sus huevos en la parte inferior de las hojas del algodoncillo; El consumo de algodoncillo por parte de la descendencia beneficia la salud y ayuda a defenderlos de los depredadores. [51] [52] Los huevos tardan de 3 a 8 días en desarrollarse y eclosionar en larvas u orugas . [10] : (p21) Las mariposas monarcas pondrán huevos a lo largo de la ruta migratoria del sur. [53]
Larvas
La oruga pasa por cinco etapas principales de crecimiento distintas y, después de cada una, muda . Cada oruga, o instar , es más grande que la anterior después de la muda, ya que come y almacena energía en forma de grasa y nutrientes para llevarla a través de la etapa de pupa sin alimentación. Cada estadio dura alrededor de 3 a 5 días, dependiendo de varios factores, como la temperatura y la disponibilidad de alimentos. [4]
La oruga del primer estadio que emerge del huevo es de color verde pálido y translúcida. Carece de coloración de bandas o tentáculos. La larva o la oruga se come su caja de huevos y comienza a alimentarse de algodoncillo . Es durante esta etapa de crecimiento que la oruga comienza a secuestrar cardenólidos . El movimiento circular que utiliza una oruga mientras come algodoncillo evita el flujo de látex que podría atraparlo. El primer estadio suele tener entre 2 y 6 mm de largo.
La larva del segundo estadio desarrolla un patrón característico de bandas transversales blancas, amarillas y negras. Ya no es translúcido sino que está cubierto de pelos cortos . Empiezan a crecer pares de tentáculos negros, un par en el tórax y otro par en el abdomen. Al igual que el primer estadio, las larvas del segundo estadio suelen hacer agujeros en el medio de la hoja, en lugar de en los bordes. El segundo estadio suele tener entre 6 mm y 1 cm de largo.
La larva del tercer estadio tiene bandas más distintas y los dos pares de tentáculos se alargan. Las piernas en el tórax se diferencian en un par más pequeño cerca de la cabeza y pares más grandes más atrás. Estas orugas de la tercera etapa comienzan a comer a lo largo de los bordes de las hojas. El tercer estadio suele tener entre 1 y 1,5 cm de largo.
El cuarto estadio tiene un patrón de bandas diferente. Desarrolla manchas blancas en las patas delanteras cerca de la parte posterior de la oruga. Suele tener entre 1,5 y 2,5 cm de largo.
La larva del quinto estadio tiene un patrón de bandas más complejo y puntos blancos en las patas delanteras, con patas delanteras pequeñas y muy cerca de la cabeza. Una oruga en esta etapa tiene un apetito enorme, pudiendo consumir una hoja grande de algodoncillo en un día. Su longitud varía de 2,5 a 4,5 cm. [4]
A medida que la oruga completa su crecimiento, mide 4,5 cm de largo (los ejemplares grandes pueden alcanzar los 5 cm) y de 7 a 8 mm de ancho, y pesa alrededor de 1,5 gramos, en comparación con el primer estadio, que tenía de 2 a 6 mm de largo y de 0,5 a 1,5. mm de ancho. Las larvas de quinto estadio aumentan de peso 2000 veces desde el primer estadio. La larva de la quinta etapa puede masticar el pecíolo o la nervadura central de las hojas de algodoncillo y detener el flujo de látex. Después de esto, comen más tejido de hojas. Antes de la pupación, las larvas deben consumir algodoncillo para aumentar su masa, después de lo cual dejan de alimentarse y buscan un sitio de pupa.
En un entorno de laboratorio, las etapas de cuarto y quinto estadio de la oruga mostraron signos de comportamiento agresivo con menor disponibilidad de alimento. Se descubrió que las orugas atacadas eran atacadas cuando se alimentaban de hojas de algodoncillo, y la oruga atacaba cuando buscaba algodoncillo. [54] Esto demuestra el comportamiento agresivo de las orugas monarca debido a la disponibilidad de algodoncillo.
Crisálida
Para prepararse para la etapa de pupa o crisálida , la oruga elige un lugar seguro para la pupa , donde hace girar una almohadilla de seda sobre una superficie horizontal que mira hacia abajo. En este punto, se da la vuelta y se engancha de forma segura con su último par de patas traseras y se cuelga boca abajo, en la forma de la letra J. Después de "colgar en J" durante aproximadamente 12 a 16 horas, de repente enderezará su cuerpo. y entrar en peristalsis unos segundos antes de que su piel se parta detrás de su cabeza. Luego muda su piel durante un período de unos minutos, revelando una crisálida verde. Al principio, la crisálida es larga, suave y algo amorfa, pero en unas pocas horas se compacta en su forma distintiva: una crisálida opaca de color verde pálido con pequeños puntos dorados cerca del fondo y un borde dorado y negro alrededor. el lado dorsal cerca de la parte superior. [55] Al principio, su exoesqueleto es suave y frágil, pero se endurece y se vuelve más duradero en aproximadamente un día. En este punto, mide aproximadamente 2,5 cm (1 ") de largo y 10-12 mm (3 / 8-7 / 16") de ancho, y pesa alrededor de 1,2 gramos. A temperaturas normales de verano, madura en 8 a 15 días (generalmente de 11 a 12 días). Durante esta etapa de pupa, la mariposa adulta se forma en su interior. Aproximadamente un día antes de que salga, el exoesqueleto primero se vuelve translúcido y la crisálida más azulada. Finalmente, dentro de las 12 horas aproximadamente, se vuelve transparente, revelando los colores negro y naranja de la mariposa en el interior antes de que eclosione (emerja). [56]
Adulto
Una mariposa adulta emerge después de aproximadamente dos semanas como crisálida y se cuelga boca abajo durante unas horas hasta que sus alas se secan. Los fluidos se bombean hacia las alas, que se expanden, secan y endurecen. La monarca extiende y retrae sus alas, y una vez que las condiciones lo permiten, vuela y se alimenta de una variedad de plantas de néctar. Durante la época de reproducción, los adultos alcanzan la madurez sexual en cuatro o cinco días. Sin embargo, la generación migratoria no alcanza la madurez hasta que se completa la hibernación. [57] Las mariposas monarcas suelen vivir de dos a cinco semanas durante su temporada de reproducción. [10] : (págs. 22-23) Las larvas que crecen en densidades altas son más pequeñas, tienen menor supervivencia y pesan menos cuando son adultos en comparación con las que crecen en densidades más bajas. [58] La metamorfosis de la monarca de huevo a adulto ocurre durante las temperaturas cálidas del verano en tan solo 25 días, extendiéndose hasta siete semanas durante las condiciones frescas de primavera. Durante el desarrollo, tanto las larvas como sus hospedadores algodoncillo son vulnerables a condiciones climáticas extremas, depredadores, parásitos y enfermedades; comúnmente sobreviven menos del 10% de los huevos de monarca y las orugas. [10] : (págs. 21-22) Sin embargo, esta es una tasa de desgaste natural para la mayoría de las mariposas, ya que se encuentran en una parte baja de la cadena alimentaria.
Reproducción
Las hembras y los machos suelen aparearse más de una vez. Las hembras que se aparean varias veces ponen más huevos. [59] El apareamiento de las poblaciones que hibernan ocurre en la primavera, antes de la dispersión. El apareamiento depende menos de las feromonas que otras especies de su género. [60] Las estrategias de búsqueda y captura de los machos pueden influir en el éxito de la copulación, y los cambios en el hábitat inducidos por el hombre pueden influir en la actividad de apareamiento de la monarca en los sitios de hibernación. [61]
El noviazgo se produce en dos fases. Durante la fase aérea, un macho persigue y, a menudo, obliga a la hembra a tirarse al suelo. Durante la fase terrestre, las mariposas copulan y permanecen unidas durante unos 30 a 60 minutos. [62] Solo el 30% de los intentos de apareamiento terminan en cópula, lo que sugiere que las hembras pueden evitar el apareamiento, aunque algunas tienen más éxito que otras. [63] [64] Durante la cópula, un macho transfiere su espermatóforo a una hembra. Junto con el esperma , el espermatóforo proporciona nutrición a la hembra, lo que la ayuda a poner huevos. Un aumento en el tamaño del espermatóforo aumenta la fecundidad de las monarcas hembras. Los machos que producen espermatóforos más grandes también fertilizan más huevos de hembras. [sesenta y cinco]
Ciclo de vida pictórico
Huevo
Oruga
Alimentándose de algodoncillo
Inicio de la pupación
Crisálida
Emergiendo de la crisálida
Apareamiento
Poniendo huevos
Mapa de migración
Plantas hospedantes de larvas
Las plantas hospedantes utilizadas por la oruga monarca incluyen:
- Asclepias angustifolia - algodoncillo de Arizona [66]
- Asclepias asperula - algodoncillo de cuernos de antílope [66]
- Asclepias californica - algodoncillo de California [66]
- Asclepias cordifolia - algodoncillo corazón [66]
- Asclepias curassavica
- Asclepias eriocarpa - algodoncillo de vaina lanuda [66]
- Asclepias erosa - algodoncillo del desierto [66]
- Asclepias exaltata - poke algodoncillo [66]
- Asclepias fascicularis - algodoncillo espiralado mexicano [66]
- Asclepias humistrata - algodoncillo de sandhill / pinewoods [66]
- Asclepias incarnata - algodoncillo de pantano [66]
- Asclepias nivea - algodoncillo caribeño [67]
- Asclepias oenotheroide - zizotes algodoncillo [66]
- Asclepias perennis - algodoncillo acuático [66]
- Asclepias speciosa - algodoncillo llamativo [66]
- Asclepias subulata - algodoncillo de junco [66]
- Asclepias syriaca - algodoncillo común [66] [68]
- Asclepias tuberosa - hierba mariposa [66]
- Asclepias variegata - algodoncillo blanco [66]
- Asclepias verticillata - algodoncillo verticilo [66]
- Asclepias vestita - algodoncillo lanudo [66]
- Asclepias viridis - algodoncillo antílopehorn verde [66]
- Calotropis gigantea - flor de corona [69]
- Calotropis procera
- Cynanchum laeve - algodoncillo de vid de arena [70]
- Sarcostemma clausa - vid blanca [35] [71]
Asclepias curassavica , o algodoncillo tropical, a menudo se planta como ornamental en los jardines de mariposas. Las plantaciones durante todo el año en los EE. UU. Son controvertidas y criticadas, ya que pueden ser la causa de nuevos sitios de hibernación a lo largo de la costa del Golfo de EE. UU., Lo que lleva a la reproducción de monarcas durante todo el año. [72] Se cree que esto afecta negativamente los patrones de migración y causa una acumulación dramática del peligroso parásito Ophryocystis elektroscirrha . [73] Una nueva investigación también ha demostrado que las larvas de monarca criadas en algodoncillo tropical muestran un desarrollo migratorio reducido (diapausa reproductiva), y cuando los adultos migratorios están expuestos al algodoncillo tropical, estimula el crecimiento del tejido reproductivo. [74]
Fuentes de alimentos para adultos
Aunque las larvas solo comen algodoncillo, las monarcas adultas se alimentan del néctar de muchas plantas, entre ellas:
- Apocynum cannabinum - cáñamo indio
- Asclepias sp. - algodoncillo
- Aster sp. - ásteres
- Cirsium sp. - cardos
- Daucus carota - zanahoria silvestre
- Dipsacus sylvestris - cardo
- Echinacea sp. - coneflowers
- Erigeron canadensis - hierba de caballo
- Eupatorium maculatum - hierba manchada de Joe-Pye
- Eupatorium perfoliatum - conjunto óseo común
- Hesperis matronalis - cohete de dama
- Liatris sp. - estrellas ardientes
- Medicago sativa - alfalfa
- Solidago sp. - vara de oro
- Syringa vulgaris - lila
- Trifolium pratense - trébol rojo
- Vernonia altissima - hierba de hierro alta [44]
Las mariposas monarcas obtienen humedad y minerales del suelo húmedo y la grava húmeda, un comportamiento conocido como charcos de lodo . También se ha observado que la monarca forma un charco en una mancha de aceite en el pavimento. [44]
Migración
En América del Norte, las mariposas monarcas migran al norte y al sur anualmente, en un viaje de larga distancia que está plagado de riesgos. [4] La población al este de las Montañas Rocosas intenta migrar a los santuarios de la Reserva de la Biosfera Mariposa Monarca en el estado mexicano de Michoacán y partes de Florida. La población occidental intenta llegar a destinos de hibernación en varios sitios costeros en el centro y sur de California . La población hibernada del este de las Montañas Rocosas puede llegar tan al norte como Texas y Oklahoma durante la migración de primavera. La segunda, tercera y cuarta generaciones regresan a sus ubicaciones en el norte de los Estados Unidos y Canadá en la primavera. [75] Las monarcas criadas en cautiverio parecen capaces de migrar a sitios de hibernación en México, [76] aunque tienen una tasa de éxito migratorio mucho menor que las monarcas salvajes. [77] Véase la sección sobre cría en cautividad a continuación. Recientemente se han descubierto sitios de hibernación de la mariposa monarca en Arizona. [78] Las mariposas monarcas del este de Estados Unidos generalmente migran distancias más largas que las del oeste de Estados Unidos. [79]
Visión
Los experimentos fisiológicos sugieren que las mariposas monarca ven el mundo a través de un sistema tetracromático. [80] Al igual que los humanos , su retina contiene tres tipos de proteínas opsinas, expresadas en distintas células fotorreceptoras, cada una de las cuales absorbe luz en una longitud de onda diferente. A diferencia de los humanos, uno de esos tipos de células fotorreceptoras corresponde a una longitud de onda en el rango ultravioleta ; los otros dos corresponden al azul y al verde. [81] Además de estas tres células fotorreceptoras en la retina principal, los ojos de la mariposa monarca contienen pigmentos filtrantes anaranjados que filtran la luz que llega a algunas pero no todas las opsinas que absorben el verde, lo que hace que una cuarta célula fotorreceptora sea sensible a la luz de longitud de onda más larga. [80] La combinación de opsinas verdes filtradas y sin filtrar permite a las mariposas distinguir los colores amarillo de naranja. [80] La proteína opsina ultravioleta también se ha detectado en la región del borde dorsal de los ojos de la monarca. Un estudio sugiere que esto permite a las mariposas la capacidad de detectar un tragaluz polarizado ultravioleta para orientarse con el sol en su largo vuelo migratorio . [82]
Estas mariposas son capaces de distinguir colores basándose únicamente en su longitud de onda y no en función de la intensidad; este fenómeno se denomina "visión del color verdadero". Esto es importante para muchos comportamientos de las mariposas, incluida la búsqueda de néctar para alimentarse, la elección de un compañero y la búsqueda de algodoncillo para poner huevos. Un estudio encontró que el color floral se reconoce más fácilmente a distancia por las mariposas que buscan néctar que la forma floral. Esto puede deberse a que las flores tienen colores muy contrastantes con el fondo verde de un paisaje vegetativo. [83] Por otro lado, la forma de la hoja es importante para la oviposición, de modo que las mariposas puedan asegurarse de que sus huevos se pongan en algodoncillo.
Más allá de la percepción del color, la capacidad de recordar ciertos colores es fundamental en la vida de las mariposas monarca. Los investigadores han descubierto que estos insectos pueden aprender fácilmente a asociar el color y, en menor medida, la forma, con las recompensas de los alimentos azucarados. Cuando se busca néctar , el color es la primera señal que atrae la atención del insecto hacia una fuente potencial de alimento, y la forma es una característica secundaria que promueve el proceso. Cuando se busca un lugar para poner los huevos, se cambian los roles de color y forma. También puede haber una diferencia entre las mariposas macho y hembra de otras especies en términos de la capacidad de aprender ciertos colores; sin embargo, no existen diferencias entre los sexos para las mariposas monarca. [83]
Interacciones con depredadores
Tanto en forma de oruga como de mariposa, las monarcas son aposemáticas y protegen a los depredadores con una exhibición brillante de colores contrastantes para advertir a los depredadores potenciales de su sabor indeseable y características venenosas. Un investigador de monarcas enfatiza que la depredación de huevos, larvas o adultos es natural, ya que las monarcas son parte de la cadena alimentaria, por lo que las personas no deben tomar medidas para matar a los depredadores de las monarcas. [84]
Las larvas se alimentan exclusivamente de algodoncillo y consumen glucósidos cardíacos protectores. Los niveles de toxina en las especies de Asclepias varían. No todas las monarcas son desagradables, pero exhiben batesianas o automímicas . Los niveles de glucósidos cardíacos son más altos en el abdomen y las alas. Algunos depredadores pueden diferenciar entre estas partes y consumir las más apetecibles. [85]
La hierba mariposa ( Asclepias tuberosa ) carece de cantidades significativas de glucósidos cardíacos, pero en su lugar contiene otros tipos de glucósidos tóxicos, incluidos los pregnanos . [86] Esta diferencia puede reducir la toxicidad de las mariposas monarca cuyas larvas se alimentan de esa especie de algodoncillo, ya que un naturalista ha informado que las orugas monarca no favorecen a la planta. [87] Algunos otros algodoncillos pueden tener características similares.
Tipos de depredadores
Si bien las mariposas monarcas tienen una amplia gama de depredadores naturales, no se sospecha que ninguno de ellos cause daño a la población en general o sea la causa de la disminución a largo plazo en el tamaño de las colonias de invierno.
Varias especies de aves han adquirido métodos que les permiten ingerir monarcas sin experimentar los efectos nocivos asociados con los glucósidos cardíacos. El oropéndola es capaz de comerse a la monarca a través de una exaptación de su comportamiento de alimentación que le da la capacidad de identificar los cardenólidos por el gusto y rechazarlos. [88] El picogrueso de cabeza negra , por otro lado, ha desarrollado una insensibilidad a los venenos secundarios de las plantas que le permite ingerir monarcas sin vomitar. Como resultado, los oropéndolas y los picogruesos periódicamente tendrán altos niveles de cardenólidos en sus cuerpos, y se verán obligados a pasar por períodos de consumo reducido de mariposas monarca. Este ciclo reduce efectivamente la depredación potencial de las monarcas en un 50 por ciento e indica que el aposematismo de las monarcas tiene un propósito legítimo. [88] Otros depredadores de aves incluyen thrashers marrones , grackles , petirrojos , cardenales , gorriones , arrendajos matorrales y arrendajos piñoneros . [85]
En Oahu , ha surgido una forma blanca de la monarca. Esto se debe a la introducción, en 1965 y 1966, de dos especies de bulbul , Pycnonotus cafer y Pycnonotus jocosus . Ahora son las aves insectívoras más comunes y probablemente las únicas que se alimentan de insectos tan grandes como la monarca. Se sabe que las mariposas monarca en Hawái tienen niveles bajos de glucósidos cardíacos, pero las aves también pueden ser tolerantes a la sustancia química. Las dos especies cazan las larvas y algunas pupas de las ramas y el envés de las hojas en los arbustos de algodoncillo. Los bulbos también se alimentan de adultos en reposo y oviposición, pero rara vez vuelan. Debido a su color, el morfo blanco tiene una tasa de supervivencia más alta que el naranja. Esto se debe a una selección apostática (es decir, las aves han aprendido que las monarcas anaranjadas se pueden comer), debido al camuflaje (la morfología blanca coincide con la pubescencia blanca del algodoncillo o los parches de luz que brillan a través del follaje), o porque la morfología blanca no se ajusta a la imagen de búsqueda del pájaro de un monarca típico, por lo que se evita. [89]
Algunos ratones, en particular el ratón de orejas negras ( Peromyscus melanotis ), pueden tolerar grandes dosis de cardenólidos y pueden comer monarcas. [90] Los adultos que pasan el invierno se vuelven menos tóxicos con el tiempo, lo que los hace más vulnerables a los depredadores. En México, alrededor del 14% de las mariposas monarca que hibernan son devoradas por aves y ratones, y los ratones de orejas negras comen hasta 40 mariposas monarcas por noche. [43] [90]
En América del Norte, las larvas y los adultos de la mariquita asiática introducida ( Harmonia axyridis ) se comen los huevos y las larvas de primer estadio de la monarca . [91] La mantis china ( Tenodera sinensis ) consumirá las larvas una vez que se extraiga el intestino, evitando así los cardenólidos. [92] Las avispas depredadoras comúnmente consumen larvas, [93] aunque las larvas grandes pueden evitar la depredación de las avispas cayéndose de la planta o sacudiendo sus cuerpos. [94]
Aposematismo
Las mariposas monarcas tienen un sabor desagradable y son venenosas debido a la presencia de cardenólidos en sus cuerpos, que las orugas ingieren mientras se alimentan de algodoncillo. [60] Las mariposas monarca y otros insectos resistentes a cardenólidos dependen de una forma resistente de la enzima Na + / K + -ATPasa para tolerar concentraciones significativamente más altas de cardenólidos que las especies no resistentes. [95] Al ingerir una gran cantidad de plantas del género Asclepias , principalmente algodoncillo, las orugas monarca son capaces de secuestrar glucósidos cardíacos, o más específicamente cardenólidos , que son esteroides que actúan de forma paralizante similar a la digital . [96] Se ha descubierto que las mariposas monarcas pueden secuestrar cardenólidos de manera más eficaz de las plantas con un contenido intermedio de cardenólidos en lugar de las de alto o bajo contenido. [97]
Estudios adicionales han demostrado que diferentes especies de algodoncillo tienen diferentes efectos sobre el crecimiento, la virulencia y la transmisión de parásitos. [98] Una especie, Asclepias curassavica , parece reducir los síntomas de la infección por Ophryocystis elektroscirrha (OE). Hay dos posibles explicaciones para esto: que promueve la salud general de la monarca para estimular el sistema inmunológico de la monarca; o que los productos químicos de la planta tienen un efecto negativo directo sobre los parásitos OE. [98] A. curassavica no cura ni previene la infección por OE, simplemente permite que las monarcas infectadas vivan más tiempo, y esto permitiría que las monarcas infectadas propaguen las esporas de OE durante períodos más prolongados. Para el jardín de mariposas doméstico promedio, este escenario solo agregará más EO a la población local. [99]
Después de que la oruga se convierte en mariposa, las toxinas se trasladan a diferentes partes del cuerpo. Dado que muchas aves atacan las alas de la mariposa, tener tres veces más glucósidos cardíacos en las alas deja a los depredadores con un sabor muy desagradable y puede evitar que ingieran el cuerpo de la mariposa. [96] Para combatir a los depredadores que quitan las alas solo para ingerir el abdomen, las monarcas mantienen los glucósidos cardíacos más potentes en su abdomen. [100]
Mimetismo
Las monarcas comparten la defensa del gusto nocivo con la mariposa virrey de apariencia similar en lo que es quizás uno de los ejemplos más conocidos de mimetismo . Aunque durante mucho tiempo se pretendió ser un ejemplo de mimetismo batesiano , el virrey es en realidad más desagradable que el monarca, por lo que este es un caso de mimetismo mülleriano . [101]
Interacción humana
La monarca es el insecto del estado de Alabama , [102] Idaho , [103] Illinois , [104] Minnesota , [105] Texas , [106] Vermont , [107] y Virginia Occidental . [108] Se introdujo legislación para convertirlo en el insecto nacional de los Estados Unidos, [109] pero fracasó en 1989 [110] y nuevamente en 1991. [111]
Un número creciente de propietarios está estableciendo jardines de mariposas; las monarcas pueden ser atraídas cultivando un jardín de mariposas con especies específicas de algodoncillo y plantas de néctar . Se están realizando esfuerzos para establecer estas estaciones de paso monarca. [112]
Una película IMAX , Flight of the Butterflies , describe la historia de Urquharts , Brugger y Trail para documentar la migración de la monarca, entonces desconocida, a las áreas mexicanas de hibernación. [113]
Se han creado santuarios y reservas en lugares de hibernación en México y California para limitar la destrucción del hábitat . Estos sitios pueden generar importantes ingresos por turismo. [114] Sin embargo, con menos turismo, las mariposas monarca tendrán una tasa de supervivencia más alta porque muestran más contenido de proteínas y un valor más alto de respuesta inmune y defensa oxidativa. [115]
Las organizaciones y las personas participan en programas de marcado. La información de etiquetado se utiliza para estudiar los patrones de migración. [116]
La novela de 2012 de Barbara Kingsolver , Flight Behavior , trata sobre la aparición de una gran población en los Apalaches . [117]
Crianza en cautiverio
Una de las formas más directas en que los humanos están interactuando con las monarcas es criándolas en cautiverio, lo que se ha vuelto cada vez más popular, aunque existen riesgos para esta actividad, y esto se ha convertido en un tema controvertido. Por un lado, hay muchos aspectos positivos de la cría en cautividad. Las monarcas se crían en escuelas y se utilizan para la liberación de mariposas en hospicios, eventos conmemorativos y bodas. [118] Los servicios conmemorativos de los ataques del 11 de septiembre incluyen la liberación de monarcas criadas en cautiverio. [119] [120] [121] Las mariposas monarcas se utilizan en escuelas y centros de naturaleza con fines educativos. [122] Muchos propietarios crían monarcas en cautiverio como pasatiempo y con fines educativos. [123]
Por otro lado, esta práctica se vuelve problemática cuando las monarcas son "criadas en masa". Las historias del Huffington Post en 2015 y la revista Discover en 2016 han resumido la controversia en torno a este tema. [124] [125] Los frecuentes informes de los medios de comunicación sobre la disminución de las monarcas han animado a muchos propietarios a intentar criar tantas monarcas como sea posible en sus hogares y luego liberarlas en la naturaleza en un esfuerzo por "impulsar la población de monarcas". Algunas personas han llevado esta práctica al extremo, con operaciones masivas que crían miles de monarcas a la vez, como una en el condado de Linn, Iowa . [126] Sin embargo, la práctica de criar cantidades "grandes" de monarcas en cautiverio para liberarlas en la naturaleza no es tolerada por los científicos de las monarcas, debido a los riesgos de problemas genéticos y propagación de enfermedades. [127] Una de las mayores preocupaciones de la cría en masa es la posibilidad de propagar el parásito monarca, Ophryocystis elektroscirrha , en la naturaleza. Este parásito puede acumularse rápidamente en las mariposas monarcas cautivas, especialmente si están alojadas juntas. Las esporas del parásito también pueden contaminar rápidamente todo el equipo de alojamiento, por lo que todas las mariposas monarca subsiguientes criadas en los mismos contenedores se infectan. Un investigador afirmó que criar más de 100 monarcas constituye una "cría en masa" y no debería hacerse. [128]
Además de los riesgos de enfermedades, los investigadores creen que estas monarcas criadas en cautiverio no están tan en forma como las salvajes, debido a las condiciones antinaturales en las que se crían. Los propietarios de viviendas a menudo crían monarcas en recipientes de plástico o vidrio en sus cocinas, sótanos, porches, etc. ., y bajo iluminación artificial y temperatura controlada. Tales condiciones no imitarían a lo que las monarcas están acostumbradas en la naturaleza y pueden resultar en monarcas adultas que no se adaptan a las realidades de su existencia salvaje. En apoyo de esto, un estudio reciente realizado por un científico ciudadano encontró que las monarcas criadas en cautiverio tienen una tasa de éxito de migración más baja que las monarcas salvajes. [77]
Un estudio publicado en 2019 arrojó luz sobre la aptitud de las monarcas criadas en cautiverio, al probar monarcas criadas y salvajes en un aparato de vuelo amarrado que evaluó la capacidad de navegación. [129] En ese estudio, las monarcas que fueron criadas hasta la edad adulta en condiciones artificiales mostraron una reducción en la capacidad de navegación. Esto sucedió incluso con las monarcas que fueron llevadas al cautiverio de la naturaleza durante unos días. Algunas monarcas criadas en cautiverio mostraron una navegación adecuada. Este estudio reveló la fragilidad del desarrollo de la monarca: si las condiciones no son adecuadas, su capacidad para migrar adecuadamente podría verse afectada. El mismo estudio también examinó la genética de una colección de monarcas criadas compradas a un criador de mariposas, y encontró que eran dramáticamente diferentes de las monarcas salvajes, tanto que el autor principal las describió como "monarcas franken". [130]
Un estudio inédito en 2019 comparó el comportamiento de las larvas de monarca criadas en cautividad con las salvajes. [131] El estudio mostró que las larvas criadas exhibían un comportamiento más defensivo que las larvas silvestres. Se desconoce la razón de esto, pero podría estar relacionado con el hecho de que las larvas criadas se manipulan y / o molestan con frecuencia.
Genoma
La monarca fue la primera mariposa en tener su genoma secuenciado. [10] : (p12) La secuencia preliminar de 273 millones de pares de bases incluye un conjunto de 16.866 genes que codifican proteínas. El genoma proporciona a los investigadores información sobre el comportamiento migratorio, el reloj circadiano, las vías de las hormonas juveniles y los microARN que se expresan de forma diferencial entre las monarcas de verano y las migratorias. [132] [133] [134] Más recientemente, se ha descrito la base genética de la migración de la monarca y la coloración de advertencia. [135]
No existe diferenciación genética entre las poblaciones migratorias del este y el oeste de América del Norte. [10] : (p16) Investigaciones recientes han identificado las áreas específicas en el genoma de la monarca que regulan la migración. No parece haber diferencia genética entre una monarca migrante y una no migrante, pero el gen se expresa en las monarcas migratorias pero no en las monarcas no migratorias. [33]
Estado de conservación
La mariposa monarca no figura actualmente en la lista de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres ( CITES ) ni está protegida específicamente por las leyes nacionales de EE. UU. [136] El 14 de agosto de 2014, el Centro para la Diversidad Biológica y el Centro para la Seguridad Alimentaria presentaron una petición legal solicitando la protección de la Ley de Especies en Peligro para la monarca y su hábitat, [10] basada en gran parte en las tendencias a largo plazo observadas en los sitios de hibernación. . El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. (FWS) inició una revisión del estado de la mariposa monarca en virtud de la Ley de Especies en Peligro de Extinción con una fecha límite para la presentación de información del 3 de marzo de 2015, que luego se extendió a 2020. El 15 de diciembre de 2020, el FWS dictaminó que agregar la mariposa de la lista de especies amenazadas y en peligro de extinción estaba "justificada pero excluida" porque necesitaba dedicar sus recursos a 161 especies de mayor prioridad. [137]
El número de monarcas que hibernan en México ha mostrado una tendencia a la baja a largo plazo. Desde 1995, las cifras de cobertura han sido tan altas como 18 hectáreas (44 acres) durante el invierno de 1996-1997, pero en promedio alrededor de 6 hectáreas (15 acres). La cobertura se redujo a su punto más bajo hasta la fecha (0,67 hectáreas (1,66 acres)) durante el invierno de 2013-2014, pero repuntó a 4,01 hectáreas (10 acres) en 2015-2016. La población promedio de monarcas en 2016 se estimó en 200 millones. Históricamente, en promedio hay 300 millones de monarcas. El aumento de 2016 se atribuyó a las condiciones de reproducción favorables en el verano de 2015. Sin embargo, la cobertura se redujo en un 27% a 2,91 hectáreas (7,19 acres) durante el invierno de 2016-2017. Algunos creen que esto se debió a una tormenta que había ocurrido durante marzo de 2016 en la temporada de hibernación anterior de las monarcas, [138] aunque esto parece poco probable ya que la mayoría de las investigaciones actuales muestran que el tamaño de las colonias que hibernan no predice el tamaño de la población reproductora del próximo verano. . [139]
Un estudio de 2016 afirmó que la tendencia a largo plazo en el tamaño de los sitios de hibernación es motivo de preocupación. Después de una disminución de diez veces en el número de hibernaciones de la población de mariposas monarca del este durante la última década, este estudio afirmó que había una probabilidad del 11% al 57% de que esta población se extinguiera casi por completo en los próximos 20 años. [140] Según la Sociedad Xerces, la población de monarcas en California disminuyó un 86 por ciento en 2018, pasando de millones de mariposas a decenas de miles de mariposas. [141] En el recuento anual de invierno de Xerces de 2021, una disminución significativa en la población de California. Un sitio de Pacific Grove no tenía una sola mariposa monarca. La explicación principal de esto es la destrucción de los hábitats de algodoncillo de la mariposa. [142]
En Ontario , Canadá, la mariposa monarca figura como una especie de especial preocupación. [143] En el otoño de 2016, el Comité sobre el Estado de la Vida Silvestre en Peligro en Canadá propuso que la monarca se incluyera como en peligro en Canadá, en contraposición a su lista actual como una "especie de preocupación" en ese país. Esta medida, una vez promulgada, protegería el hábitat crítico de las monarcas en Canadá, como las principales áreas de acumulación de caídas en el sur de Ontario, pero también tendría implicaciones para los científicos ciudadanos que trabajan con las monarcas y para las actividades en el aula. Si la monarca estuviera protegida por el gobierno federal en Canadá, estas actividades podrían ser limitadas o requerir permisos federales. [144] En Nueva Escocia, la mariposa monarca figura como en peligro a nivel provincial, a partir de 2017. Esta decisión (así como la decisión de Ontario) parece deberse a la presunción de que la disminución de las colonias de hibernación en México se traduce en disminuciones en el área de reproducción en Canadá. [145] Se han realizado dos estudios recientes que examinan las tendencias a largo plazo en la abundancia de la monarca en Canadá, utilizando registros de atlas de mariposas [146] o encuestas de mariposas de ciencia ciudadana, [147] y ninguno muestra evidencia de una disminución de la población en Canadá.
Amenazas
Existe una preocupación creciente relacionada con la disminución en curso de las mariposas monarcas en sus sitios de hibernación; Según una comparación de veinte años de 2014, las cifras de hibernación al oeste de las Montañas Rocosas han disminuido más del 50 por ciento desde 1997 y las cifras de hibernación al este de las Montañas Rocosas han disminuido en más del 90 por ciento desde 1995. [10]
En febrero de 2015, el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. Proporcionó una estadística que muestra que casi mil millones de monarcas han desaparecido de los sitios de hibernación desde 1990. En ese momento, una de las principales razones citadas eran los herbicidas utilizados por los agricultores y propietarios de algodoncillo, un planta utilizada como fuente de alimento, hogar y vivero por las monarcas. [148] Un estudio de 2016 también atribuyó la disminución de diez veces en la última década en el número de hibernaciones de la población de monarcas del este a la pérdida del hábitat de reproducción, a saber, las muchas especies de algodoncillo ( especies de Asclepias ) que las larvas en desarrollo necesitan para alimentarse; sin embargo, los científicos creen que también existen otros factores. Varios investigadores creen que la pérdida de algodoncillo durante la temporada de reproducción es la causa porque la disminución en la abundancia de algodoncillo está altamente correlacionada con la adopción de maíz y soja modificados genéticamente tolerantes a herbicidas , que ahora constituyen el 89% y el 94% de estos cultivos, respectivamente, en los Estados Unidos [140] Sin embargo, las pruebas correlativas no prueban la causalidad, y se han propuesto otras posibles causas de las disminuciones por hibernación. Un estudio de 2018 ha sugerido que la disminución del algodoncillo es anterior a la llegada de los cultivos transgénicos. [149]
Pérdida de hábitat debido al uso de herbicidas
Varios conservacionistas atribuyen la desaparición de las especies de algodoncillo a las prácticas agrícolas en el Medio Oeste , donde se cultivan semillas genéticamente modificadas para resistir los herbicidas que eliminan el algodoncillo cercano. Los productores eliminan el algodoncillo que anteriormente crecía entre las hileras de cultivos alimentarios. El maíz y la soja son resistentes al efecto del herbicida glifosato . El mayor uso de estas cepas de cultivos se correlaciona con la disminución de las poblaciones de monarca entre 1999 y 2010. [150] [151] Chip Taylor, director de Monarch Watch en la Universidad de Kansas , dijo que el hábitat del algodoncillo del Medio Oeste "prácticamente desapareció" con Se perdieron 120-150 millones de acres. [152] [153] Para ayudar a combatir este problema, Monarch Watch anima a plantar "Estaciones de paso Monarch". [123] El Consejo de Defensa de los Recursos Naturales presentó una demanda en 2015 contra la EPA , en la que se argumenta que la agencia ignoró las advertencias sobre los peligros del uso de glifosato para las monarcas. [154]
Pérdidas durante la migración
Si bien se ha propuesto el uso de herbicidas como un factor que causa la disminución del número de monarcas orientales que hibernan, no es la única posibilidad. Otro es que las monarcas están teniendo problemas para llegar a México. Esta idea ha sido adoptada por varios investigadores destacados de monarcas, en gran parte debido a la evidencia reciente que muestra que el número de monarcas reproductoras (adultas) no ha disminuido en las últimas dos décadas, según datos de ciencia ciudadana a largo plazo. [155] [156] [157] La falta de disminuciones a largo plazo en el número de monarcas reproductoras y migratorias, sin embargo, la clara disminución en el número de hibernación, implica que existe una desconexión entre estas etapas de la vida, que debe estar creciendo. Un experto ha propuesto que una gran y creciente amenaza para las monarcas migratorias es la mortalidad por accidentes automovilísticos. [158] Un estudio de la mortalidad vial en el norte de México, publicado en 2019, mostró una mortalidad muy alta de solo dos "puntos críticos" cada año, lo que equivale a 200,000 monarcas muertas. [159]
Parásitos
Los parásitos incluyen las moscas taquínidas Sturmia convergens [160] y Lespesia archippivora . Las larvas de mariposa parasitadas por Lesperia se suspenden, pero mueren antes de la pupación . El gusano de la mosca desciende al suelo, forma un pupario marrón y luego emerge como adulto. [161]
Las crisálidas monarca son parasitadas por avispas pteromalídicas , específicamente Pteromalus cassotis . [162] Estas avispas ponen sus huevos en las pupas mientras la crisálida aún está blanda. Hasta 400 adultos emergen de la crisálida después de 14 a 20 días, [162] matando a la monarca.
La bacteria Micrococcus flacidifex danai también infecta a las larvas. Justo antes de la pupación, las larvas migran a una superficie horizontal y mueren unas horas más tarde, unidas solo por un par de prolegs, con el tórax y el abdomen colgando flojos. El cuerpo se vuelve negro poco después. La bacteria Pseudomonas aeruginosa no tiene poderes invasivos, pero causa infecciones secundarias en insectos debilitados. Es una causa común de muerte en insectos criados en laboratorio. [161]
El protozoo Ophryocystis elektroscirrha es otro parásito de la monarca. Infecta los tejidos subcutáneos y se propaga por esporas formadas durante la etapa de pupa. Las esporas se encuentran en todo el cuerpo de las mariposas infectadas, con el mayor número en el abdomen. Estas esporas pasan, de la hembra a la oruga , cuando las esporas se frotan durante la puesta de huevos y luego son ingeridas por las orugas. Los individuos gravemente infectados son débiles, no pueden expandir sus alas o no pueden eclipsarse, y tienen una esperanza de vida más corta, pero los niveles de parásitos varían en las poblaciones. Este no es el caso de la cría en laboratorio, donde después de algunas generaciones, todos los individuos pueden infectarse. [163] La infección con este parásito crea un efecto conocido como sacrificio por el cual las monarcas migratorias que están infectadas tienen menos probabilidades de completar la migración. Esto da como resultado poblaciones que hibernan con menores cargas de parásitos. [164] Los propietarios de establecimientos comerciales de cría de mariposas afirman que toman medidas para controlar este parásito en sus prácticas, [165] aunque muchos científicos que estudian las mariposas ponen en duda esta afirmación. [166]
Confusión de plantas hospedantes
Las plantas de mosto de golondrina negro ( Cynanchum louiseae ) y de mosto de golondrina pálido ( Cynanchum rossicum ) son problemáticas para las monarcas en América del Norte. Las mariposas monarcas depositan sus huevos sobre estos parientes del algodoncillo enredadera nativo ( Cynanchum laeve ) porque producen estímulos similares al algodoncillo. Una vez que los huevos eclosionan, las orugas son envenenadas por la toxicidad de esta planta invasora de Europa. [167]
Pérdida de hábitat de hibernación
La superficie de bosque ocupada ha ido disminuyendo y alcanzó su nivel más bajo en dos décadas en 2013. La disminución continúa, pero se espera que aumente durante la temporada 2013-2014. Las autoridades ambientales mexicanas continúan monitoreando la tala ilegal de árboles de oyamel . El oyamel es una especie importante de hoja perenne en la que las mariposas que hibernan pasan un tiempo significativo durante su diapausa invernal o desarrollo suspendido. [168]
Un estudio de 2014 reconoció que, si bien "la protección del hábitat de hibernación sin duda ha contribuido en gran medida a la conservación de las monarcas que se reproducen en todo el este de América del Norte", su investigación indica que la pérdida de hábitat en las zonas de reproducción en los Estados Unidos es la principal causa de ambos recientes y disminuciones de población proyectadas. [169]
Clima
Las variaciones climáticas durante el otoño y el verano afectan la reproducción de las mariposas. Las lluvias y las temperaturas bajo cero afectan el crecimiento del algodoncillo. Omar Vidal, director general de WWF-México, dijo: "El ciclo de vida de la monarca depende de las condiciones climáticas en los lugares donde se reproducen. Los huevos, larvas y pupas se desarrollan más rápidamente en condiciones más suaves. Las temperaturas superiores a 35 ° C (95 ° F) pueden ser letal para las larvas y los huevos se secan en condiciones cálidas y áridas, lo que provoca una disminución drástica en la tasa de eclosión ". [170] Si la temperatura corporal de una monarca es inferior a 30 ° C (86 ° F), la monarca no puede volar. Para calentarse, se sientan al sol o rápidamente mueven las alas para calentarse. [171]
Existe la preocupación de que el cambio climático afecte drásticamente la migración de la monarca. Un estudio de 2015 examinó el impacto del calentamiento de las temperaturas en el rango de reproducción de la monarca y mostró que en los próximos 50 años la planta hospedante de la monarca expandirá su rango más al norte en Canadá, y que las monarcas seguirán esto. [172] Si bien esto ampliará los lugares de reproducción de la monarca, esto también tendrá el efecto de aumentar la distancia que las monarcas deben viajar para llegar a su destino de hibernación en México, y esto podría resultar en una mayor mortalidad durante la migración. [173]
Se ha demostrado que los algodoncillos cultivados a temperaturas elevadas contienen concentraciones más altas de cardenólidos, lo que hace que las hojas sean demasiado tóxicas para las orugas monarca, pero estas concentraciones aumentadas son probablemente en respuesta al aumento de la herbivoría de insectos que también es causada por el aumento de las temperaturas, por lo que se desconoce si el aumento las temperaturas aisladas harán que el algodoncillo sea demasiado tóxico para las orugas monarca. [174] Además, se descubrió que el algodoncillo cultivado a niveles de dióxido de carbono de 760 partes por millón (ppm) de plantas producía una mezcla diferente de cardenólidos tóxicos, una que era menos eficaz contra los parásitos monarca. [175]
Esfuerzos de conservación
Aunque el número de monarcas reproductoras en el este de América del Norte aparentemente no ha disminuido, los informes sobre la disminución del número de mariposas que hibernan han inspirado esfuerzos para conservar la especie. [155] [156] [157] Debido a preocupaciones sobre los números de hibernación, el Centro para la Diversidad Biológica , el Centro para la Seguridad Alimentaria , la Sociedad Xerces y Lincoln Brower han presentado una petición al Departamento del Interior de los Estados Unidos para proteger el monarca al tenerlo protegido federalmente. [10]
El 20 de junio de 2014, el presidente Barack Obama emitió un memorando presidencial titulado "Creación de una estrategia federal para promover la salud de las abejas melíferas y otros polinizadores". El memorando estableció un Grupo de Trabajo de Salud de los Polinizadores, copresidido por el Secretario de Agricultura y el Administrador de la Agencia de Protección Ambiental , y declaró:
El número de mariposas monarca migratorias se redujo al nivel de población más bajo registrado en 2013-14, y existe un riesgo inminente de migración fallida. [176]
En mayo de 2015, el Grupo de trabajo sobre salud de los polinizadores emitió una "Estrategia nacional para promover la salud de las abejas melíferas y otros polinizadores". La estrategia establece las acciones federales actuales y planificadas para lograr tres objetivos, dos de los cuales son:
• Mariposas Monarca: Aumentar la población oriental de la mariposa monarca a 225 millones de mariposas que ocupan un área de aproximadamente 15 acres (6 hectáreas) en las áreas de hibernación en México, a través de acciones nacionales / internacionales y asociaciones público-privadas, para 2020.
• Polinizador Superficie de hábitat: Restaurar o mejorar 7 millones de acres de tierra para polinizadores durante los próximos 5 años a través de acciones federales y asociaciones públicas / privadas.
Muchos de los proyectos prioritarios que identifica la estrategia nacional se centrarán en el corredor I-35 que se extiende por 1.500 millas (2.400 km) desde Texas hasta Minnesota y que proporciona hábitats de reproducción de primavera y verano en el corredor de migración clave de la monarca. [177]
Se han realizado varios esfuerzos nacionales y locales para establecer un hábitat de polinizadores a lo largo de carreteras y caminos, aunque este esfuerzo es controvertido. Los conservacionistas están presionando a los departamentos de transporte y a las empresas de servicios públicos para que reduzcan el uso de herbicidas y fomenten específicamente que el algodoncillo crezca a lo largo de carreteras y líneas eléctricas. Reducir el corte de césped al borde de la carretera y la aplicación de herbicidas durante la temporada de reproducción de mariposas estimulará el crecimiento de algodoncillo. [178] Los conservacionistas presionan a las empresas agrícolas para que dejen de lado las áreas que permanecen sin rociar para permitir que las mariposas se reproduzcan. [151] Esta práctica es controvertida debido al alto riesgo de mortalidad de las mariposas cerca de las carreteras, ya que varios estudios han demostrado que millones de mariposas monarcas y otras mariposas mueren cada año en los automóviles. [158] También hay evidencia de que las larvas de monarca que viven cerca de las carreteras experimentan condiciones de estrés fisiológico, como lo demuestran las elevaciones en su frecuencia cardíaca. [179]
Un recurso de 2020 de los Programas de Investigación Cooperativa de la Junta de Investigación en Transporte desarrolló productos para corredores viales a fin de proporcionar un hábitat para las mariposas monarca y desarrolló herramientas para que los administradores de carreteras optimicen el hábitat potencial de las mariposas monarca en sus derechos de paso. [180]
Jardinería de mariposas
Si bien hay pocos estudios científicos sobre el tema, se cree comúnmente que la práctica de la jardinería de mariposas y la creación de "estaciones de paso Monarch" aumenta las poblaciones de mariposas. [181] Los esfuerzos para aumentar las poblaciones de monarcas mediante el establecimiento de jardines de mariposas y estaciones de paso requieren una atención particular a las preferencias alimentarias de las mariposas y los ciclos de población, así como a las condiciones necesarias para propagar el algodoncillo.
Por ejemplo, en el área de Washington, DC y en otras partes del noreste de los Estados Unidos, las monarcas prefieren reproducirse en algodoncillo común ( Asclepias syriaca ), especialmente cuando su follaje es suave y fresco. Debido a que la reproducción de la monarca en esa área alcanza su punto máximo a fines del verano, cuando el follaje del algodoncillo es viejo y resistente, A. syriaca debe reducirse de junio a agosto para asegurar que vuelva a crecer rápidamente cuando la reproducción de la monarca alcance su punto máximo. [66] [182] Además, la semilla de algodoncillo puede necesitar un período de tratamiento en frío ( estratificación en frío ) antes de que germine. [183]
Aunque las orugas monarca se alimentan de la hierba de las mariposas ( Asclepias tuberosa ) en los jardines de mariposas, la planta tiene hojas ásperas y no suele ser una planta hospedante muy utilizada. Por lo tanto, la planta es menos adecuada para su uso en jardines de mariposas y estaciones de paso de monarca que otras especies de algodoncillo. [184] Además, la falta de glucósidos cardíacos de la planta también puede hacer que la planta sea poco atractiva para las monarcas ponedoras. [87]
Ver también
- Mariposas
- Casa de las mariposas (invernadero)
- Lepidópteros
- Migración de lepidópteros
- Reserva de la Biosfera Mariposa Monarca
- Península Point Light , Michigan
Referencias
- ^ Monarca , Explorador de NatureServe
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The Smithsonian Institution's Butterfly Habitat Garden .... y el Ripley Garden .... son buenos lugares para ver algodoncillo integrado en un entorno de jardín.
En el jardín de mariposas, puede ver el algodoncillo común ... ahora se ve bastante bien en fresco, sin manchas A fines del verano, se ve alto, cansado y duro. Tallamy dice que si lo cultivas, debes cortarlo al menos a la mitad en junio para producir un follaje suave a fines del verano que será más masticable para las orugas. Haz eso, asegúrate de que no haya larvas en la planta antes de cortarla.
James Gagliardi, el horticultor del jardín de mariposas, dijo que el algodoncillo común “es agresivo y puede que no sea tan llamativo como los demás, pero se mezcla con un prado o plantación masiva.
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- Mariposa monarca en el sitio web de criaturas destacadas de UF / IFAS
- Monarch Joint Venture : asociación en los EE. UU. Para conservar la migración de la mariposa monarca
- Mapas de migración de la monarca
- Monarch Watch
- Documental de PBS Nova "El increíble viaje de las mariposas"
- Descripción del USGS de la mariposa monarca
- Datos de la mariposa monarca en NatureServe Explorer
