Данаида монарх
Данаида монарх[2], или монарх (лат. Danaus plexippus), — вид бабочек из рода данаид (лат. Danaus) семейства нимфалид (лат. Nymphalidae).
Одна из самых известных бабочек Северной Америки. В XIX веке представители этого вида были встречены в Новой Зеландии и Австралии. В Европе распространены на Канарских островах и Мадейре. Во время миграций отмечены в Португалии, на Азорских островах, в Испании, Франции, Ирландии, Англии[3], Швеции. Встречаются на северо-западе Африки. На западном побережье Тихого океана залетевшие особи отмечались от Японии[4] до Новой Гвинеи. В России и Корее достоверно никогда не отмечались.
Имаго данаиды монарха легко узнать по характерному рисунку на крыльях: чёрные полосы на рыжем фоне. По краю крыльев проходит широкая чёрная кайма с белыми пятнами.
Общие сведения
| Данаида монарх | |
|---|---|
| Научная классификация | |
|
Домен: Царство: Подцарство: Без ранга: Без ранга: Без ранга: Без ранга: Тип: Подтип: Надкласс: Класс: Подкласс: Инфракласс: Надотряд: Отряд: Подотряд: Инфраотряд: Клада: Клада: Клада: Надсемейство: Семейство: Подсемейство: Триба: Род: Вид: Данаида монарх |
|
| Международное научное название | |
| Danaus plexippus (Linnaeus, 1758) | |
| Синонимы | |
|
|
| Ареал | |
|
|
|
| Охранный статус | |
| Геохронология |
Этимология
Общеупотребительное название «монарх» впервые использовал в 1874 году американский энтомолог Сэмюэль Скуддер: «Эта бабочка — одна из самых крупных, и правит обширными угодьями»[5]. Согласно другим источникам, название могло быть дано в честь Вильгельма III Оранского, штатгальтера Нидерландов и короля Англии и Шотландии[6].
Название рода Danaus, вероятно, происходит от имён персонажей древнегреческой мифологии: Даная (сына египетского царя) или его праправнучки Данаи. Видовой эпитет plexippus связан с именем Плексиппа, одного из 50 сыновей Египта, брата-близнеца Даная.
Таксономия
Вид был описан в 1758 году под названием Papilio plexippus Карлом Линнеем в «Системе природы». В 1780 году польский натуралист Ян Кшиштоф Клюк включил его в другой род — Danaus.
Близкие виды
Данаида монарх состоит в близком родстве с двумя очень похожими видами — это ямайский монарх (лат. Danaus cleophile) и южный монарх (лат. Danaus erippus). Эти три вида до 2005 года объединяли в подрод Danaus.
Danaus cleophile и Danaus erippus обитают в Новом Свете: Danaus cleophile — на Ямайке и Гаити, Danaus erippus — к югу от Амазонки.
Морфологические отличия данаиды монарха от южного монарха (Danaus erippus) известны лишь на стадии куколки, и часто их рассматривают как один вид, однако данные о первичной структуре митохондриальной и ядерной ДНК свидетельствуют об их самостоятельности[7]. Вероятное время расхождения видов — 2 миллиона лет (конец плиоцена).
Подвиды
В исследовании Дэвида Смита и соавторов (2005) выделяют два подвида данаиды монарха[7]:
- Danaus plexippus plexippus — номинативный подвид, описанный Карлом Линнеем в 1758 году. Мигрирующий подвид, обитающий практически на всей территории Северной Америки.
- D. p. megalippe — подвид, описанный в 1826 году Якобом Хюбнером. Не мигрирующий, распространён от Флориды и Джорджии на севере, в странах Карибского бассейна и Центральной Америки, до Амазонки на юге. Для этого подвида известны три цветовые вариации:
- D. p. m. forma leucogynae — описана Артуром Батлером в 1884 году.
- D. p. m. forma portoricensis — описана А. Х. Кларком в 1941 году.
- D. p. m. forma tobagi — описана А. Х. Кларком в 1941 году.
Описание
Крылья тёмно-оранжевые, прожилки крыльев чёрные, края крыльев чёрные с двумя рядами небольших белых пятен. На передних крыльях, на их конце, есть большие оранжевые пятна. Размах крыльев — 8,9—10,2 см.
Данаиды монархи сходны по размеру и окраске с бабочками другого вида — Limenitis archippus, однако у последнего на задней паре крыльев есть дополнительная окаймляющая тёмная полоса.
Самки отличаются от самцов более тёмной окраской крыльев вдоль жилок и меньшим размером. У самцов в центре задних крыльев находятся участки, в которых происходит выделение феромонов.
Яйца данаиды монарха сливочно-белые, иногда бледно-жёлтые. Яйца имеют неправильно коническую форму, у каждого имеется примерно по 23 продольных хребта и множество малозаметных швов. Масса яйца — около 0,46 миллиграммов, длина — 1,2 мм, а ширина — 0,9 мм.
Питание
Взрослая бабочка питается нектаром большого количества растений, к примеру:
- Apocynum cannabinum — Кутра коноплёвая
- Asclepias incarnata — Ваточник мясо-красный
- Asclepias syriaca — Ваточник сирийский
- Asclepias tuberosa — Ластовень клубнистый
- Daucus carota — Морковь обыкновенная
- Dipsacus fullonum — Ворсянка лесная
- Erigeron canadensis — Мелколепестник канадский
- Eupatorium maculatum — Посконник пятнистый
- Euptorium perfoliatum — Посконник пронзеннолистный
- Hesperis matronalis — Гесперис Матроны
- Medicago sativa — Люцерна посевная
- Syringa vulgaris — Сирень обыкновенная
- Trifolium pratense — Клевер луговой
- Vernonia altissima[8]
- Aster — Астра
- Cirsium — Бодяк
- Solidago — Золотарник
Гусеница питается листьями следующих кормовых растений:
- Asclepias amplexicaulis
- Asclepias asperula
- Asclepias californic — Ваточник калифорнийский
- Asclepias cordifolia — Ваточник сердцелистный
- Asclepias curassavica — Ваточник кюрасавский
- Asclepias curtissii — Ваточник Куртисса
- Asclepias eriocarpa — Ваточник шерстистостручковый
- Asclepias erosa — Ваточник пустынный
- Asclepias exaltata — Ваточник леной
- Asclepias fascicularis — Ваточник узколистный
- Asclepias humistrata — Ваточник песчанохолмовой
- Asclepias incarnata — Ваточник мясо-красный
- Asclepias nivea — Ваточник карибский
- Asclepias physocarpa — Ваточник пузыреплодный
- Asclepias purpurascens — Ваточник пурпурный
- Asclepias speciosa — Ваточник красивый
- Asclepias subverticillata — Ваточник почти мутовчатый
- Asclepias syriaca — Ваточник сирийский
- Asclepias tuberosa — Ваточник клубненосный
- Asclepias verticillata
- Calotropis gigantea — Калотропис гигантский
- Calotropis procera — Калотропис высокий
- Cynanchum laeva
- Sarcostemma clausa[9][10]
Ваточник, предпочитаемый гусеницами, является ядовитым и отвратительным на вкус для птиц: в соке ваточника много карденолидов — веществ, не только неприятных на птичий вкус, но и вызывающих у них в малых концентрациях тошноту, тогда как большая доза может стать причиной сердечного приступа. Яд, полученный из листьев растения, сохраняется в организме не только у гусениц (о том, что гусеницы ядовитые, свидетельствует их яркий цвет), но и у бабочек, распределяясь по всему телу. Поэтому колонии бабочек, которые находятся в анабиозе, выживают, так как птицы предпочитают питаться менее ядовитыми насекомыми[11].
Ареал
Наиболее многочисленные популяции находятся в Северной Америке, например на озере Беннингтон в Уолла-Уолла, штат Вашингтон.
Этот вид встречается в Северной Африке, Австралии, Новой Зеландии, на Гавайских островах, в некоторых странах Европы — например, во время миграций эти бабочки бывают в Швеции, Испании, на крайнем юго-западе Великобритании.
Оседлые данаиды монархи обитают на Бермудских островах, во Флориде, Аризоне и Карибском регионе, так как там круглый год мягкий климат[12].
Миграция
Монархи ежегодно мигрируют на большие расстояния. Живущие в Северной Америке данаиды монархи мигрируют в южном направлении начиная с августа до первых заморозков, преодолевая в пути по 3—4 тыс. км и более. Зимуют в Калифорнии, во Флориде, в Мексике. К концу октября особи, живущие к востоку от Скалистых гор Канады, мигрируют в большинстве в убежище в биосферный заповедник бабочки Монарх, который находится в мексиканском штате Мичоакан[13]. В Австралии они мигрируют с южной части континента в более прохладные северные места. Зимуют монархи большими группами, тесно расположившись на листьях, ветвях и стволах кустов и деревьев, и не производят потомства, пока не покинут место зимней спячки в феврале и марте.
Продолжительность перелёта намного больше времени их жизни: родившись в начале лета, бабочки живут около двух месяцев.
Поколение бабочек, которое появляется в конце лета и собирается зимовать, вступает в особую фазу существования — диапаузу. Нерепродуктивная фаза жизни, когда бабочки находятся в физиологическом состоянии оцепенения, замедляющем процессы старения, позволяет бабочкам-монархам пережить зиму. Весной, после того как бабочки просыпаются, они производят потомство. Стадии гусеницы и куколки длятся около двух недель, затем взрослые бабочки — потомки мигрирующих осенью насекомых — возвращаются в места обитания. В пути бабочки откладывают яйца, а затем умирают, перелёт продолжают уже их дети, которые тоже размножаются во время миграции. На родину возвращаются пра- и праправнуки бабочек, улетавших осенью в тёплые края. В северные районы США и Канады возвращается второе, третье и четвёртое поколение насекомых[11][14].
Данаида монарх — одно из немногих насекомых, способных делать перелёты через Атлантический океан. Долгое время для учёных оставалось загадкой, как различным поколениям бабочек удаётся вернуться в места, где зимовали их предки. Было установлено, что ориентирование по Солнцу происходит с помощью биологических часов в усиках-антеннах[15], а также при помощи солнечного «датчика», позволяющего ориентироваться по свету, и «магнитного компаса», измеряющего наклонения магнитного поля Земли. Причём в результатах исследования, опубликованных в 2014 году, было показано, что магниторецепция, служащая компасом, является дублирующей системой, помогающей бабочкам ориентироваться в полёте, и запускается лишь при недостатке солнечного излучения в ультрафиолетовом диапазоне, то есть тогда, когда солнечный свет по каким-то причинам слишком слабый[16].
Размножение
Спаривание данаиды монарха происходит весной, незадолго до миграции из мест зимней спячки. Ухаживание довольно простое, и, в отличие от других видов этого рода, в нём задействованы феромоны. Ухаживание состоит из двух фаз: воздушной и наземной. Во время воздушной фазы самец преследует самку и слегка толкает её крыльями, манит её вниз. Спаривание происходит во время наземной фазы, когда самец передаёт самке мешочек со спермой. Это мешочек также даёт самке энергию, что помогает ей в кладке яиц и в процессе обратной миграции.
Развитие данаиды состоит из четырёх стадий:
- Яйцо откладывается самкой весной или летом.
- Гусеница вылупляется через четыре дня после кладки. Гусеница съедает сначала остатки яичной оболочки, а затем приступает к поеданию листьев ваточника, содержащих вещества, называемые карденолидами, типа сердечных гликозидов. На этом этапе монарх накапливает энергию в виде жира и питательных веществ для перехода в стадию куколки. Стадия гусеницы длится около двух недель.
- Куколка — гусеница обволакивает шёлком веточку, листик и т. п. и повисает головой в форме буквы «J». Затем гусеница линяет, вследствие чего сбрасывается наружная зелёная оболочка. Данный момент является метаморфозом. Накануне вылупления куколка темнеет, фактически становится прозрачной, появляются рыжие крылья.
- Зрелая особь появляется из кокона примерно через две недели. Бабочка зависает над остатками куколки на несколько часов, чтобы расправить сухие крылья (чаще всего это происходит в первой половине дня). Крылья наполняются гемолимфой, которая распрямляет складки до тех пор, пока крылья не станут полными и жёсткими. И, в конце концов, во второй половине дня крылья оказываются полностью расправлены. Затем, убедившись, что крылья стали достаточно прочными, бабочки отправляются на поиски источников питания и энергии: цветов ваточника, красного клевера и золотарника.
Данаида монарх живёт от двух до восьми недель в саду, где есть цветы ваточника с достаточным количеством нектара.
Данаида монарх и человек
Монарх является насекомым-символом штатов США Алабамы, Айдахо, Иллинойса, Миннесоты, Техаса, Вермонта и Западной Виргинии. Он был номинирован на звание национального насекомого США в 1990 году наряду с медоносной пчелой, но не получил одобрения законодателей.
Многие хотели сделать монарха садовой бабочкой для отдельных видов ваточника. Другие используют их в коллекциях или для изучения. Для мигрирующих стай были созданы заповедники в их любимых местах зимовки. Туризм, связанный с ними, даёт большой доход.
Во многих школах детям дают гусеницу монарха для её выращивания. Когда бабочка достигает зрелого возраста, её отпускают.
Угрозы
Вырубка лесов в местах зимовки монарха привела к резкому сокращению его численности. Отмечено сокращение популяции в Северной Америке, Мексике и Европе[17][18].
Монарх является охраняемым видом.
Биосферный заповедник бабочки Монарх (исп. Reserva de la biosfera de la Mariposa Monarca) в Мексике на территории штатов Мичоакан и Мехико в 2008 году внесён в список объектов всемирного наследия ЮНЕСКО.
В культуре
- В мультипликационном сериале «Братья Вентура» есть злодей по имени Монарх. По его воспоминаниям, его в детстве нашли и воспитали бабочки-монархи, а позже он основал преступную организацию со стилистикой этих бабочек, а сам ходит в костюме монарха (искусственные крылья за спиной и корона на голове) и подчинённых заставляет одеваться так же.
- В телесериале «Короли» бабочка-монарх является символом королевской власти в королевстве Гильбоа. Живая корона из этих бабочек, означающая Божье помазание на трон, увенчала сперва короля Сайласа Бенджамина, затем — Дэвида Шепперда.
- В телесериале «Под куполом» бабочка-монарх указала избранного Куполом человека.
- В композиции нидерландской метал-группы Delain «The Monarch» используется образ бабочки-монарха как символ трансформации личности.