Sivo-smeđi „bogong” noćni leptiri možda i nisu nešto za vidjeti, no svake godine polaze na noćno putovanje vrijedno pozornosti. Milijarde njih lete čak 1000 kilometara, od ravnica u istočnoj Australiji do planinskih špilja, kako bi pobjegli od ljetnih vrućina.
Do 17.000 noćnih leptira koji krajem rujna stižu sa svojih područja razmnožavanja na svaki četvorni metar špiljskog zida leže u stanju mirovanja u jugoistočnom planinskom lancu poznatom kao Australske Alpe.
POGLEDAJTE VIDEO:
Izuzetna osjetila
„Obično to izgleda kao krljušt ribe kad uđete u te špilje tijekom ljeta”, kaže profesor Eric Warrant, biolog sa Sveučilišta Lund u Švedskoj. „Apsolutno je nevjerojatno.”
U jesen noćni leptiri ponovno lete kako bi se parili, polagali jaja i uginuli. Njihovo potomstvo ponavlja putovanje bez ikakvog iskustva, a to je pothvat koji je dugo zbunjivao istraživače.
Iako je poznato da se kukci, ptice, kornjače i ribe mogu kretati pomoću Zemljinog magnetskog polja, specifični mehanizmi korišteni za aktiviranje ovog „šestog čula” ostali su misteriozni. Isto tako postoji i veza s drugim potencijalnim osjetilnim znakovima.
Veće znanje u ovom području moglo bi ojačati napore za očuvanje i pomoći zaustaviti rasprostranjene gubitke bioraznolikosti usred upozorenja znanstvenika da se svijet suočava sa šestim masovnim izumiranjem.
Godine 2019. populacija bogong noćnih leptira pretrpjela je pad od 99,5 %, zbog suše. Iako su brojke od tada porasle, još uvijek su znatno niže u usporedbi s prethodnim razdobljima.
Ključne vrste
Noćni leptiri ključni su za biljni svijet koji oprašuju i za divlje životinje čija hrana ovisi o njima. Jedna takva životinja jest kritično ugroženi planinski mali oposum.
„Bogong noćni leptir ključna je vrsta u alpskom ekosustavu, pa je njihov opstanak ključan”, kaže Warrant.
Vodio je projekt koji je dobio sredstva EU-a kako bi otkrio neke od tajni navigacijskih sposobnosti bogong noćnih leptira. Pod nazivom MagneticMoth, projekt je nakon šest godina završen u kolovozu 2023.
Warrantov tim zatočio je bogong noćne leptire koji migriraju u simulatoru letenja na otvorenom. Čineći to, istraživači su potvrdili da su noćni leptiri doista koristili Zemljino magnetsko polje za navigaciju.
Sljedeći je zadatak bio otkriti kako noćni leptiri to rade i gdje se nalaze njihovi mehanizmi za to.
Tim je istraživao molekule zvane kriptokromi. Dokazi upućuju na to da kod ptica kriptokrom u očima može „vidjeti” magnetska polja.
Dok genetska analiza projekta tek treba dati konačne rezultate, Warrant vjeruje da će dokazati da su kriptokromi odgovorni za magnetsko osjetilo kod bogong noćnih leptira.
Zvjezdano iznenađenje
Tim je također došao do otkrića koja su stvari odvela u novom smjeru.
„Otkrili smo još nekoliko stvari za koje mislim da su zapravo još uzbudljivije od ovog senzora”, rekao je Warrant.
Jedna je da bogong noćni leptiri uz Zemljino magnetsko polje za navigaciju upotrebljavaju zvijezde. U laboratoriju su njihove moždane stanice reagirale na rotaciju projiciranog noćnog neba.
Warrant kaže da je sposobnost korištenja znakova noćnog neba za navigaciju u određenom smjeru kompasa prije bila poznata samo kod ljudi i kod nekih vrsta ptica koje se sele noću. Noćni leptiri posjeduju ovu sposobnost premda imaju mnogo manju glavu.
„Čini se da noćni leptiri mogu putovati u svom naslijeđenom smjeru migracije pod zvjezdanim noćnim nebom čak i ako uklonimo Zemljino magnetsko polje”, kaže Warrant. „Ako imate ovog sićušnog kukca s mozgom desetinu volumena zrna riže i očima manjim od glave pribadače, iznenađujuće je da oni to mogu učiniti.”
Ovo otkriće sugerira da bogong noćni leptiri također mogu upotrebljavati „hijerarhiju” znakova za navigaciju, uz mogućnost oslanjanja na različite znakove kad drugi nisu dostupni. U očekivanju daljnjih istraživanja, Warrant sumnja da bi zvijezde čak mogle biti dominantan znak.
Kvantne ideje
Razumijevanje načina na koji ptice selice upotrebljavaju Zemljino magnetsko polje također je bio izazov s implikacijama na napore za očuvanje.
To je dijelom zato što su se magnetske interakcije koje su bile u igri činile preslabima da bi pokrenule potrebne kemijske reakcije.
No, pozornost je sada usmjerena na jedno moguće objašnjenje: atomske i subatomske „kvantne” skale, na kojima ponašanje materije ne slijedi tipična pravila.
„Postoji kvantno-mehanički mehanizam pomoću kojeg takve slabe magnetske interakcije mogu utjecati na kemiju”, kaže profesor Peter Hore, kemičar sa Sveučilišta u Oxfordu u Velikoj Britaniji.
On slijedi ovaj put kao sukoordinator projekta kojega financira EU, pod nazivom QuantumBirds. Projekt traje šest godina, do kraja ožujka 2025.
Plavo svjetlo
Kao i kod bogong noćnog leptira, fokus je na kriptokromima koji pticama služe kao kompas za navigaciju tijekom migracije.
Izvedeno iz grčke riječi za „skrivenu boju”, kriptokromi su molekule osjetljive na plavu svjetlost kod određenih životinja i za njih se smatra da sudjeluju u osjetilu magnetskog polja kod brojnih vrsta.
„Ptice selice imaju najmanje šest različitih kriptokroma u očima”, kaže Hore. „Morali smo otkriti koji će najvjerojatnije imati funkciju magnetskog senzora.”
Tim se odlučio za kandidata nazvanog kriptokrom 4a, Cry4a, iz nekoliko razloga, uključujući promjenu razine proteina u europskim crvendaćima, noćnim selicama.
„Kriptokrom 4a pokazuje sezonsku varijaciju, s višim razinama u proljeće i jesen”, navodi Hore. „To bi bilo u skladu s migracijom.”
S kriptokromom Cry4a u laboratorijskim kulturama, tim projekta QuantumBirds pronašao je dokaze da je molekula doista magnetski osjetljiva i to više od istih proteina u golubovima i kokošima koji nisu selice.
Premda je potrebno testiranje kriptokroma Cry4a na živim crvendaćima kako bi se potvrdio ovaj mehanizam, rezultati su obećavajući, kaže Hore.
„Čini se da ovaj kriptokrom ima prava svojstva da bude osnova ptičjeg magnetskog kompasa”, rekao je.
Instinkt usmjeravanja
Razumijevanje načina na koji se ptice selice kreću moglo bi biti ključno za buduće očuvanje, posebno s obzirom na to da ih je teško preseliti zbog instinkta kojim moraju odletjeti natrag na svoje stanište, kaže Hore.
„Kad bismo mogli razumjeti mehanizme koje upotrebljavaju za navigaciju, možda bismo ih mogli prevariti da misle da žele ostati tamo gdje smo ih smjestili”, rekao je.
Sa svoje strane, Warrant sa Sveučilišta u Lundu rekao je da bi veće znanje o tome kako stvorenja, uključujući bogong noćne leptire, navigiraju, moglo dovesti do razvoja alternativnih navigacijskih sustava GPS-u koje bi mogli upotrebljavati i ljudi.
Razumijevanje nagona noćnih leptira za povratak na svoje stanište, zajedno sa središnjom ulogom koju imaju u ekosustavu, još je jedan razlog da se osigura njihova zaštita.
„Podizanje svijesti da je čak i skromni kukac vrijedan spašavanja važan je korak u pravom smjeru”, rekao je Warrant.
Autor GARETH WILLMER
Istraživanja u ovom članku financira EU.
Više informacija
Ovaj je članak izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a
.