Klimaatverandering heeft grote schade aangericht aan de levenscycli van veel soorten en nu werpen een paar westerse studenten licht op hoe het de overleving van twee spraakmakende insecten beïnvloedt.

Masterstudent Campbell McKay onderzoekt onder supervisie van biologieprofessor Jeremy McNeil hoe het eten van verschillende soorten kroontjeskruid de kans kan beïnvloeden dat in de herfst geboren monarchvlinders migreren naar hun overwinteringsgebieden in Mexico.

In de afgelopen jaren hebben aanhoudende zomertemperaturen ertoe geleid dat sommige herfstvlinders paren in plaats van migreren, en hun nakomelingen - als ze overleven - komen te laat voor hun eigen bestwil tevoorschijn.

Ondertussen laat collega-masterstudent Cailyn McKay (geen familie) zien hoe hogere temperaturen de echte legerworm kunnen vernietigen, een gewasplaag waar boeren maar al te graag vanaf zouden willen.

Ten eerste, de legerwormen. Deze insecten brengen de winter door in het zuiden van de VS en migreren in de zomer naar Canada en het noorden van de VS. De volwassen motten leggen hun eieren op grassen en granen, en wanneer de eieren uitkomen, beginnen de larven zich te voeden met de plant. Ze kauwen grote gaten in bladeren en kunnen hele velden opeten.

Hun achilleshiel is dat ze het niet goed doen bij temperaturen boven de 30°C. Bij warm weer kunnen larven en motten zich verplaatsen op zoek naar koelere plaatsen, maar in het popstadium tussen larve en mot is het insect kwetsbaar. Omdat ze geen poten of vleugels hebben, kunnen ze niet uit de hitte komen. "De poppen zitten een beetje vast", zei Cailyn McKay.

Met een toenemend aantal dagen dat 30°C of meer bereikte in het zuidwesten van Ontario, vroeg McKay zich af welk effect langdurige hitte zou hebben op het reproductievermogen van motten die uit het popstadium komen.

In het laboratorium stelde ze enkele poppen gedurende 48 uur op vier verschillende tijdstippen tijdens hun metamorfose bloot aan 30°C. Vervolgens vergeleek ze het vermogen van de opkomende motten om zich voort te planten met dat van motten die geen aanhoudende perioden van 30°C hadden doorstaan. Niet alleen produceerden de motten van met warmte behandelde poppen minder eieren, maar die eieren waren ook minder snel vruchtbaar.

McKay ontleedde ook de vrouwtjes om de spermatoforen in hen te tellen. Dit zijn pakketjes met sperma en voedingsstoffen die het mannetje tijdens het paren aan het vrouwtje overdraagt. De omhulsels blijven in het lichaam van de vrouw.

Op deze manier kon McKay bepalen hoe vaak vrouwtjes hadden gepaard, en ze ontdekte dat degenen die aan hoge temperaturen waren blootgesteld minder vaak paren. Ze hoopt dat de volgende stap van haar onderzoek het mechanisme achter die minder frequente paring zal blootleggen. Zij en McNeil vermoeden dat het iets te maken heeft met de invloed van warmte op de feromonen die door zowel vrouwen als mannen worden uitgestoten.

"Vrouwtjes stoten feromonen uit om een ​​partner aan te trekken," zei McNeil, "en bij aankomst produceren mannetjes een geur die het vrouwtje gebruikt om te beslissen of ze hem zal accepteren of niet."

Hoewel een vermindering van het aantal legerwormen voor boeren misschien een goede zaak lijkt, zijn de insecten inheems in Canada en een belangrijk onderdeel van ons ecosysteem, zei McKay.

"Deze jongens zijn niet invasief, ze zijn gewoon erg slecht als ze in grote aantallen komen. Vogels en spinnen eten ze op, dus hun afwezigheid kan een rimpeleffect hebben op andere soorten."

De relatieve afwezigheid van monarchvlinders is al een reden tot bezorgdheid. Deze zomer verklaarde de International Union for the Conservation of Nature het eens zo doordringende insect bedreigd. Een factor die hieraan bijdraagt, kunnen de langdurige zomertemperaturen zijn, die de vlinder een signaal kunnen geven dat het tijd is om te broeden in plaats van naar Mexico te migreren voor de winter.

De meeste eieren die in de herfst worden gelegd, sterven als larven of poppen, en degenen die overleven om volwassen te worden "zijn vaak misvormd en zullen waarschijnlijk niet kunnen migreren", zei Campbell McKay.

Voor de weinige normale volwassenen die eind oktober of begin november tevoorschijn komen, is het te laat om naar het zuiden te gaan voordat de kou hen doodt. Het is een doodlopende populatie.

De temperatuur is echter niet de enige factor:ook de kwaliteit van de waardplant is van invloed op de ontwikkeling van Monarchs. Terwijl hun larven zich alleen voeden met kroontjeskruid, zijn er verschillende soorten van de plant in Ontario en ze verschillen in kwaliteit.

Campbell McKay onderzoekt hoe het eten van elk van de drie veelvoorkomende soorten kroontjeskruid de omvang van de doodlopende populatie vorsten in een bepaald jaar beïnvloedt. Hij vermoedt dat ten minste één van de soorten kroontjeskruid de ontwikkeling van Monarchs kan vertragen en ervoor kan zorgen dat de vlinders later in het jaar tevoorschijn komen.

Hij hoopt dat zijn bevindingen, die aan het eind van het jaar worden verwacht, tuinders zullen helpen bij het kiezen van de soort kroontjeskruid die ze willen planten. "[En] als we kunnen begrijpen wat er met de Monarch gebeurt, begrijpen we misschien ook beter wat er gebeurt met andere migrerende insectensoorten," zei hij. + Verder verkennen

De monarchpopulatie van Zuid-Florida is een 'ongewoon beest'. Sommige vlinders worden bedreigd, maar deze zijn van plan om rond te hangen