חוקרים תיעדו את נדידתן הטרנס-אוקיינית של פרפרים מצוירים של למעלה מ-4200 ק"מ, המקשרת בין אירופה לדרום אמריקה באמצעות עדויות גנטיות וסביבתיות. מחקר זה מדגיש את ההשלכות האקולוגיות המשמעותיות של הגירות למרחקים כאלה, במיוחד בתנאי אקלים גלובליים משתנים.
מדענים ב-CSIC תיעדו טיסה אוקיינוס של 4200 ק"מ ממערב אפריקה לגיאנה הצרפתית בדרום אמריקה.
צוות בינלאומי של חוקרים, בראשות מועצת המחקר הלאומית הספרדית (CSIC), תיעד טיסה חוצה אוקיינוס של יותר מ-4200 ק"מ (2600 מייל) על ידי פרפרים מצוירים (ונסה קרדוי), הגדרת שיא עבור חרק.
המחקר, שפורסם בכתב העת תקשורת טבעמעורבים חוקרים מהמכון הבוטני של ברצלונה (IBB), מרכז משותף של ה-CSIC והמוזיאון למדעי הטבע של ברצלונה, כמו גם מהמכון הבוטני W. Szafer (פולין), אוניברסיטת אוטווה (קנדה), המכון לביולוגיה אבולוציונית (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra), ואוניברסיטת הרווארד (ארה"ב).
באוקטובר 2013, ג'רארד טלאברה, חוקר CSIC במכון הבוטני של ברצלונה, זיהה כמה פרפרים מצוירים בחופי האוקיינוס האטלנטי של גיאנה הצרפתית. התצפיות הללו היו חריגות לחלוטין, שכן זו מִין לא נמצא בדרום אמריקה. מאיפה הם באו?
סכום של טכניקות חדשות פותר את החידה
גישה רב-תחומית פענחה את המסלול והמקור של הפרפרים הללו. ההשערות הראשוניות היו שמקורן היה בצפון אמריקה, שם נמצאות האוכלוסיות הקרובות ביותר, או שהם נסעו מאפריקה או אירופה. על ידי ניתוח מסלולי רוח, החוקרים צפו בדפוס כיווני מתמשך ממערב אפריקה, ופתחו את האפשרות שהם חצו את האוקיינוס האטלנטי.
על ידי לימוד המגוון הגנטי של הפרפרים, שדרש איסוף דגימות מאוכלוסיות בכל היבשות, הם קבעו שהדגימות שנצפו בדרום אמריקה קשורות לאוכלוסיות באירופה ובאפריקה, מה ששולל את האפשרות של מוצא צפון אמריקאי.
החוקרים ניתחו גם את האבקה DNA שהפרפרים נשאו על גופם, וזיהו שני מיני צמחים שנמצאו רק באפריקה הטרופית, ובכך הוכיחו שהפרפרים ביקרו בפרחים באזור זה.
גברת פרפר מצוירת. קרדיט: ג'רארד טלאברה
לבסוף, החוקרים ניתחו את האיזוטופים היציבים של מימן וסטרונציום מכנפי הפרפרים. הכנפיים משמרות חתימות איזוטופיות ייחודיות למקום בו הן גדלו בשלב הזחל שלהן, מה שמאפשר להסיק את מקורן הלידה. עם הנתונים האלה, הם קבעו שמקורם היה ככל הנראה במדינות מערב אירופה כמו צרפת, אירלנד, בריטניה או פורטוגל.
"הפרפרים המצוירים הגיעו לדרום אמריקה ממערב אפריקה, וטסו לפחות 4200 ק"מ (2600 מייל) מעל האוקיינוס האטלנטי. אבל המסע שלהם יכול היה להיות ארוך עוד יותר, להתחיל באירופה ולעבור דרך שלוש יבשות, מה שמרמז על הגירה של 7000 ק"מ (4350 מייל) או יותר. זהו הישג יוצא דופן עבור חרק קטן כל כך", מסביר קלמנט בטאיל, פרופסור באוניברסיטת אוטווה בקנדה ומחבר שותף במחקר.
"אנחנו נוטים לראות בפרפרים סמל לשבריריות של היופי, אבל המדע מראה לנו שהם יכולים לבצע הישגים מדהימים. יש עדיין הרבה מה לגלות על היכולות שלהם", אומר רוג'ר וילה, חוקר במכון לביולוגיה אבולוציונית (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra) ומחבר שותף של המחקר.
בעזרת הרוח
החוקרים דגלו את העלות האנרגטית של המסע וחישבו שהטיסה מעבר לאוקיינוס, ללא כל עצירה, נמשכה בין 5 ל-8 ימים. זה היה אפשרי מבחינה אנרגטית כי זה היה קל על ידי זרמי רוח נוחים.
"הפרפרים יכלו להשלים את הטיסה הזו רק באמצעות אסטרטגיה המתחלפת בין מאמץ מינימלי להימנע מנפילה לים, בהקלה על ידי רוחות עולות, לבין טיסה אקטיבית, הדורשת יותר צריכת אנרגיה. אנו מעריכים שללא רוח, הפרפרים יכלו לעוף לכל היותר 780 ק"מ (480 מייל) לפני שמיציו את כל השומן שלהם ובכך את האנרגיה שלהם", אומר אריק טורו-דלגאדו, אחד ממחברי המאמר.
החוקרים מדגישים את חשיבותה של שכבת האוויר הסהרה ככביש מהיר אווירי פוטנציאלי לפיזור. זרמי הרוח הללו, הנפוצים לאורך כל השנה, מעבירים כמויות גדולות של אבק סהרה מאפריקה לאמריקה ומשתתפים במחזורים ביו-גיאוכימיים חשובים. עם זאת, יש לחקור לעומק את הרכיבים הביולוגיים המועברים, כולל אורגניזמים חיים.
ההשפעה הפוטנציאלית של הגירה בהקשר של שינוי עולמי
ממצא זה מצביע על כך שעשויים להתקיים מסדרונות אוויריים טבעיים המחברים בין יבשות, מה שמקל על פיזור מינים בקנה מידה גדול בהרבה ממה שדמיינו קודם לכן.
"תגלית זו פותחת נקודות מבט חדשות על היכולות של חרקים להתפזר למרחקים ארוכים, אפילו על פני ימים ואוקיינוסים. יתכן שאנו מזלזלים בתדירות ובהשפעה של תנועות אלו על המערכות האקולוגיות שלנו", מעיר ג'רארד טלאברה, מנהיג המחקר. "לאורך ההיסטוריה, תופעות נדידה היו חשובות בהגדרת התפלגות המינים שאנו רואים כיום", הוא מוסיף.
החוקרים מדגישים כי עם התחממות כדור הארץ ודפוסי אקלים משתנים, סביר שנבחין בשינויים גדולים יותר ואף עלייה באירועי פיזור אלו למרחקים ארוכים, אשר עשויות להיות השלכות משמעותיות על המגוון הביולוגי והמערכות האקולוגיות ברחבי העולם. "חיוני לקדם שגרות ניטור שיטתיות לפיזור חרקים, שיכולות לעזור לחזות ולהפחית סיכונים פוטנציאליים למגוון הביולוגי הנובעים משינוי עולמי", מסכם ג'רארד טלאברה.
