Acasă Natura și tainelei ei Dr. biolog Peter Lengyel (expert științific în conservarea biodiversității): „Citizen science – fluturii...

Dr. biolog Peter Lengyel (expert științific în conservarea biodiversității): „Citizen science – fluturii Monarh”

În povestea asta cu citizen science, dacă vrei să concepi ceva program implementabil și pe la noi cu oarecare grad de atractivitate și speranțe de succes, un prim pas este să înțelegi cam ce au făcut alții. În alte locuri, în alte vremuri sau azi. Ce implicare a fost necesară, ce proiectare, câți oameni, voluntari, ce management a datelor, ce muncă titanică și de sisif pe decenii, ce improbabil este să ajungi la rezultate. Dar, pe astfel de baze aparent șubrede este construită înțelegerea pe care o avem azi despre fenomene biologice spectaculoase.  În America de Nord trăiesc niște fluturi numiți fluturi Monarh (Danaus plexippus), o specie din familia Nymphalidae.

Ajung la anvergura de 9-10 cm. Acești fluturi au o situație interesantă; subspecia D. p. plexippus este migratoare, cu unele populații nonmigratoare. Alte subspecii sunt non-migratoare, cantonate prin insule precum Puerto Rico, zone din Caraibe, America Centrală și America de Sud, inclusiv pădurea amazoniană șamd. Cei care trăiesc la est de Munții Stâncoși în Canada și Statele Unite, pentru iarnă migrează la circa 4.000 de kilometri, până în Mexic. Cei care trăiesc la vest de Munții Stâncoși, pentru iarnă migrează în California. Doar că aspectele astea nu erau ușor de elucidat. Prin inițiative de tip citizen science, cu entuziasm și dedicare, prin anii 1940 au început acțiuni de marcare a fluturilor respectivi prin SUA și Canada. Mii de volutari au fost organizați în ceva asociație managerizată de Fred & Nora Urquhart, au marcat sute de mii de fluturi. Au fost plătite anunțuri în ziare pentru a aduna voluntari care să ajute.

Enorm de multe exemplare au fost marcate cu coduri unice, până șansa a fost ca unul să fie regăsit. În august 1975, un anume fluture a fost marcat cu CNP-ul lui personalizat, PS379, în Chaska, Minnesota, de către un voluntar, Jim Gilbert, profesor la o școală, însoțit de doi elevi de-ai lui, Jim Street și Dean Boen. La data de 9 ianurie 1976, Fred Urquhart a regăsit acest future în zona centrală a Mexicului. A fost prima dovadă concretă că fluturii monarh migrează mii de km atât toamna către Mexic cât primăvara înapoi în SUA și Canada. Elucidarea unor asemenea aspecte naturalistice presupune pasiune și organizarea unui mare număr de oameni care să acționeze în teren, ceea ce la institute de cercetare științifică în general nu e cazul. Acum se știe cu în timpul migrației fluturii monarh zboară cu o viteză de circa 9 km pe oră. De altfel, migrația acestui future este și mai complexă, în sensul că este o migrație multigenerațională, un future crescut în Canada ajunge pentru iarnă în Mexic; prin februarie-martie fluturii din Mexic migrează spre nord, se reproduc, depun ouă prin Texas și apoi mor. O femelă depune cam 500-700 ouă pe parcursul a 2-5 săptămâni; din aceste ouă se formează generația 1, larve, care se împupează, se metamorfozează în adulți, migrează mai la nord, se reproduc și mor; ei dau naștere la generația a 2-a, care se dezvoltă în lunile mai și iunie; din ei se formează generația 3,  vizibilă în lunile iulie și august; din ouăle generației 3 se formează larve, pupe care ajung adulți în lunile septembrie și octombrie, formând generația 4–adulți care migrează spre sud până în Mexic, unde petrec 6-8 luni, apoi migrează înapoi către Texas, pentru a da naștere generației 1 din anul următor.

Se subînțelege de aici că fluturii din generația 4 sunt toți tineri și instinctivi pleacă în călătoria de 4.000 de km către sud în Mexic, mai apoi se întorc către nord spre Texas. Există deci 3 generații cu adulți cu vieți scurte și migrații scurte plus o generație (4) cu adulți cu vieți lungi și migrații lungi. În unele regiuni mai sudice există doar 3 generații pe an (adulții din generația 3 pleacă spre sud), iar mai în nord există 4. În perioadele mai calde din vară, perioada necesară pentru ca din ou să se formeze larva, pupa iar apoi un adult este de doar 25 de zile. În 2016 a fost descoperit un loc de iernare a lor și în Arizona. Există și câteva mici populații non-migratoare ale acestei subspecii Danaus plexippus plexippus, prin sudul Floridei și Texas.

În Mexic în 1980 a fost înființată o Rezervație a Bisoferei pentru fluturii monarh, Reserva de Biosfera de la Mariposa Monarca, la circa 100 km nord-vest de Mexico City; aria a devenit World Heritage Site în 2008. În 2000 existau 9 colonii de iernare ale fluturelui monarh în Mexic, ocupând  doar 2,1 hectare; la o estimare de 50 milioane de fluturi pe hectar, rezultă că în acest an au fost în total 105 milioane de exemplare. Îți dai seama cam ce spectacol este să vezi o densitate de genul acesta, 50 de milioane de fluturi pe un teren de 100 x 100 metri. Față de dimensiunile populaționale din trecut, aceste numere sunt totuși o mică fracțiune, după un declin dramatic produs de agresiunea umană pe tot arealul nordamerican al speciei.

În natură foarte puține ouă ajung să dea adulți (estimări optimiste consideră cam 7 adulți la 100 de ouă), deoarece în stadiul larvar aceste insecte sunt consumate de diferite insecte prădătoare (viespi, furnici, buburuze), păienjeni, amfibieni, reptile, păsări, mamifere insectivore șamd. Pentru a studia migrația lor pe coasta de vest a SUA, la vest de Munții Stâncoși, a fost căutată o soluție. În 2012 a fost pornit un program de creștere în captivitate a acestor fluturi, cu implicarea condamnaților periculoși izolați din penitenciarul Walla Walla din Statul Washington, la extremitatea de nord-vest a SUA continentale, la granița cu Canada; este vorba de oameni care au comis crime, violuri, jafuri armate șamd. Acum ei contribuie la acest program de cercetare, au timp să se dedice activității de creștere a larvelor, iar prin acest tip de activitate nivelul lor de stress și de frustrare este mai temperat. Pușcăriașii cresc larvele la temperatură constantă, urmăresc ca ele să aibă plante proaspete cu care să se hrănească, au grijă de pupe și de adulții proaspăt metamorfozați. Acest future are 5 stadii larvare consecutive, delimitate de năpârliri și schimbarea coloritului larvei, să nu zic de creșterea de mii de ori în dimensiune; înainte de împupare, larva are 4,5-5 cm lungime; starea de pupă durează 10-12 zile. În penitenciarul Walla Walla gradul de succes este cam de 8 adulți din 100 de ouă; se produc anual cam 2.000-3000 de fluturi adulți, care sunt marcați și eliberați. Trebuie să se elibereze foarte multe exemplare marcate pentru a avea date semnificative din recapturări. Pe lângă numeroase recapturări din zonă, un exemplar a fost recapturat în statul Utah, și există semnalări din California, la Santa Barbara (nu departe de Los Angeles), la circa 1300 km de pușcărie.

Povestea asta cu implicarea oamenilor de variate feluri în studierea fluturelui monarch este un fel de modă în America de Nord. În Statele Unite se estimează că anual sunt investite 36.000 de ore de muncă voluntară în acest subiect, cam la fel de mult cât este investit pentru alte 749 de specii de fluturi împreună. De altfel, 36000 de ore de muncă voluntară este echivalentul a 1500 de zile de muncă neîntreruptă, adică de 4,1 ani de muncă continuă.  Pe baza datelor din teren, se consideră că în primele două decenii din secolul 21 populațiile de fluturi monarh la est de Munții Stâncoși au prezentat un declin de circa 90%, iar populațiile la vest de Munții Stâncoși au un declin de 50%. Cauzele sunt multe, printre care artificializarea peisajului, reducerea habiatelor naturale, utilizarea de pesticidele, declinul populațiiilor de plante gazdă pe care cresc larvele (milkweed, genul Asclepias) din cauza utilizării ierbicidelor Roundup produse de Monsanto. Genul Asclepias are peste 100 de specii native în America de Nord, dar fluturele nostru în stare larvară poate să se hrănească doar pe circa 25 dintre ele, și preferă doar câteva dintre acestea potențiale. Ierbicidele Roundap blochează sinteza unor enzime din plante care sunt responsabile pentru unele vitamine vitale din metabolismul lor; la un moment dat au fost create plante modificate genetic: soia și porumb GM cu gene din bacterii din sol care le fac insensibile la Roundup, introduse pe piață prin anii 1990; acum ele dețin cam 90-95 procente din producția de porumb și soia din SUA; plantele agricole rezistente la Roundup au dus la o creștere a utilizării acestui produs pentru a distruge alte plante din teren, anual fiind utilizate circa 100.000 de tone de Roundup în SUA. La povestea asta se mai adaugă câteva elemente precum politicile din SUA care asigurau subvenții guvernamentale pentru utilizarea terenurilor naturale pentru producerea de porumb pentru etanol, biodiesel – energie verde. Evident, habitatul natural al fluturilor și plantele de care sunt ei dependenți este în declin dramatic în zonele civilizate, iar în locurile de iernare din Mexic se constată că ei vin din ce în ce mai puțini.  

Fluturii monarh au fost adăugați pe lista internațională a speciilor amenințate

Când oamenii au auzit de declinul acestor fluturi, în dorința de a îi ajuta au început să planteze în grădinile lor plante din genul Asclepias; au plantat ce au găsit în comerț, adică semințe de la specii tropicale ale genului; plantele astea tropicale nu se uscă toamna, ca speciile genului Asclepias native în America de Nord, ci ele rămân fresh, cu frunze și flori atractive pentru fluturi… care pot să își oprească migrația și chiar să depună ouă pe aceste plante crescute prin sudul SUA… dar când vine frigul, ele mor toate. Un fel de capcane ucigașe, puse involuntar, cu dorința de a îi ajuta. În plus, plantele astea tropicale mai au frecvent pe ele și un unicelular care trăiește doar pe fluturii monarh, anume Ophryocystis elektroscirrha; infectarea cu acest organism unicelular descrește vitalitatea fluturilor, îi face mai vulnerabili și mai incapabili de a duce o existență de succes, apar diformități la aripi șamd. Plantele native din genul Asclepias în SUA se uscă în fiecare toamnă, așa că ele nu acumulează sporii acestui parazit unicelular, dar speciile tropicatle care plantate prin sudul SUA pot trăi mai mulți ani, ajung să fie pline de sporii parazitului, contaminând fluturii cu care intră în contact. Există un program citizen science dezvoltat de Universitatea Georgia, Monarch Health Project, care pe baza probelor colectate de voluntari monitorizează infectarea acestor fluturi cu parazitul în cauză; la populațiile migratoare ale fluturelui, la est de Munții Stâncoși, infectarea este de circa 8%, iar la populațiile care nu migrează, infectarea este de circa 70%. Boala asta afectează exemplarele gradual, din ce în ce mai dur odată cu severitatea infectării lor, reducând vitalitatea unor întregi populații.

2 ianuarie 1975: Este descoperită destinația de iernat a fluturilor Monarh

Ce concluzii putem trage din aceste povești? Că implicarea unui mare număr de oameni pasionați a dus la elucidarea patternului de migrație a acestui future. Că există un declin dramatic al speciei, din cauza combinației dintre plante agricole modificate genetic și ierbicidele utilizate împreună cu ele–în splendoarea numită agricultură industrială. Că omul, chiar când încearcă să ajute, naiv, poate produce deserviciu unei specii, din lipsă de cunoaștere detaliată spre exemplu a unor aspecte legate de mecanisme intime ale comportamentelor migratorii, infectări cu germeni șamd.

Lengyel

Dr. biolog Peter Lengyel   (expert în conservarea biodiversității, fotograf al naturii), este membru al Asociației „Valea Verde”, dar și secretar științific la„ONG Unesco Pro Natură”, cu sediul în București și membru al Uniunii Internaționale pentru Conservarea Naturii. A participat la proiecte organizate de instituții precum Parlamentul European, Comisia Europeană, Consiliul Europei sau Banca Mondială și la peste 200 de simpozioane, conferințe și congrese internaționale legate de protecția mediului, conservarea biodiversității și educație ecologică. În ultimul timp a devenit foarte cunoscut datorită celor două volume „Beep 2010″ și „Maramureș–Țara Biodiversității” și expoziției „India-locul uimitoarei diversități”. 

Notă. Alte articole ale autorului  Dr. Biolog Lengyel Péter în Jurnalul Bucureștiului

Articole asaociate

Dr. biolog Peter Lengyel (expert științific în conservarea biodiversității): „Citizen science – păsările, țânțarii și buburuzele”

Dr. biolog Peter Lengyel (expert științific în conservarea biodiversității): „Educația naturalistică și Citizen Science” (Science Citoyenne/La science participative/Știința participativă)