17.09.2019
PL EN
06.05.2019 aktualizacja 09.05.2019
Ewelina Krajczyńska
Ewelina Krajczyńska

Pyłek kwiatowy pomoże poznać trasy migracji motyli

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Owady - mimo niewielkich rozmiarów, pokonują czasem znaczne odległości, jednak trasy ich wędrówek trudno monitorować. Polscy naukowcy mają na to sposób. Identyfikują DNA roślin, które np. motyle przenoszą na swoim ciele i na tej podstawie poznają trasy ich dalekich wędrówek.

Migracje owadów są zjawiskiem słabo poznanym, głównie ze względu na techniczne trudności w śledzeniu tych niewielkich organizmów. Jednym z najszerzej rozprzestrzenionych gatunków motyli, spotykanym na wszystkich kontynentach, poza Australią i Antarktydą, jest rusałka osetnik (Vanessa cardui). Niedawne badania zespołu hiszpańskich naukowców wskazują, że jest to również najdalej migrujący owad na świecie. W trakcie corocznych podróży pomiędzy Europą i Afryką, w trakcie swojego krótkiego, bo trwającego zaledwie do około 3 tygodni życia, potrafi on przekroczyć Morze Śródziemne i Saharę. Jego dokładne trasy migracji pozostają jednak nieznane.

Technikę pozwalającą na pośrednie, łatwiejsze śledzenie migracji owadów opracowali polscy badacze: dr Tomasz Suchan oraz dr hab. Michał Ronikier z Instytutu Botaniki im. W. Szafera Polskiej Akademii Nauk w Krakowie we współpracy z naukowcami z Institut de Biologia Evolutiva oraz Universitat Autònoma z Barcelony. Opisali ją na łamach prestiżowego czasopisma "Molecular Ecology Resources".

W nowej technice wykorzystali pyłki roślin, które owad zbierał podczas swojej wędrówki. Przeanalizowali depozyt pyłku z 47 okazów rusałki osetnika, schwytanych wiosną na wybrzeżu Morza Śródziemnego przez współpracowników z Hiszpanii. Krótki fragment DNA z ziaren pyłku transportowanych przez motyle został wykorzystany jako molekularny kod kreskowy (tzw. barkod) do zidentyfikowania gatunków roślin odwiedzonych przez owady. Zatem sekwencjonując DNA z pyłku zebranego z ciała migrującego owada można określić, jakie rośliny odwiedzał dany osobnik. Analizy wykazały obecność 157 gatunków roślin należących do 23 rzędów, z których większość istotnie występowała w Afryce.

"Opracowana przez nas technika opiera się na ważnej obecnie w badaniach ekologicznych metodycznej koncepcji metabarkodingu i pozwala na sekwencjonowanie próbek środowiskowych zawierających wiele różnych sekwencji DNA" – precyzuje dr hab. Michał Ronikier, założyciel grupy badawczej "Molecular biogeography" w Instytucie Botaniki. "Metabarkoding jest narzędziem molekularnym o ogromnym potencjale w badaniach środowiskowych, my próbujemy wykorzystać ten potencjał również w biogeografii" - dodaje.

Na podstawie analizy zasięgów wykrytych gatunków roślin możliwe było określenie regionów geograficznych, w których przebywały owady, a tym samym ustalenie szlaków ich migracji. Wyniki badań wskazują również, że możliwy jest transkontynentalny transport pyłku roślin owadopylnych, a tym samym przepływ genów pomiędzy populacjami na różnych kontynentach.

Dotychczas badania dotyczące migracji owadów opierały się na znakowaniu i ponownym odławianiu okazów, telemetrii oraz analizie składu izotopowego owadów. "Każda z powyższych technik ma jednak wady: znakowane owady trudno jest ponownie odnaleźć i odłowić, szczególnie na innym kontynencie, nadajniki do telemetrii są zbyt ciężkie dla większości owadów a badania składu izotopowego dostarczają jedynie bardzo ogólnych informacji o miejscu, w którym rozwijał się dany organizm. Poprzez wykorzystanie możliwości, jakie daje nam tzw. sekwencjonowanie nowej generacji, możemy w łatwy sposób wykryć gatunki roślin odwiedzane przez owady i na tym polega nasza metoda" – wyjaśnia dr Tomasz Suchan, pomysłodawca i główny autor pracy.

"Planujemy dalsze badania nad wykorzystaniem tej metody w badaniach nad migracjami rusałki osetnika. W 2018 roku, dzięki projektowi finansowanemu przez National Geographic, mieliśmy okazję zebrać próbki tych motyli w Afryce, część z nich prawdopodobnie migrowała z Europy. Naszym celem jest teraz wykrycie pyłku europejskich gatunków roślin i określenie, z których obszarów naszego kontynentu pochodzą schwytane motyle" – mówi dr Tomasz Suchan.  

PAP - Nauka w Polsce 

ekr/ zan/

Copyright © Fundacja PAP 2019