Fluturii monarhi nu își plasează toate ouăle într-un singur coș ovipoziție pe nouă Midwestern

Instrumente

Urmăriți jurnalul

Departamentul de Ecologie, Evoluție și, Biologie Organismală, Universitatea de Stat din Iowa, Ames, Iowa, 50011 SUA

Departamentul de Ecologie, Universitatea de Stat din Montana, Bozeman, Montana, 59717 SUA

Departamentul de Ecologie, Evoluție și, Biologie Organismală, Universitatea de Stat din Iowa, Ames, Iowa, 50011 SUA

Departamentul de Agricultură al Statelor Unite, Stația de Cercetări Agricole, Unitatea de Cercetare a Insectelor de Porumb și Genetica Culturilor și Departamentul de Entomologie, Universitatea de Stat din Iowa, Ames, Iowa, 50011 SUA

Departamentul de Ecologie, Evoluție și, Biologie Organismală, Universitatea de Stat din Iowa, Ames, Iowa, 50011 SUA

Departamentul de Ecologie, Universitatea de Stat din Montana, Bozeman, Montana, 59717 SUA

Departamentul de Ecologie, Evoluție și, Biologie Organismală, Universitatea de Stat din Iowa, Ames, Iowa, 50011 SUA

Abstract

Introducere

Fluturele monarh (Danaus plexippus L.) populația de la est de Munții Stâncoși a cunoscut o scădere semnificativă a numărului de ierni în ultimele două decenii (Brower și colab. 2012, Stenoien și colab. 2016). Acest declin a fost atribuit mai multor factori, inclusiv pierderea de lapte, singurele plante gazdă ale larvelor monarh (Oberhauser și colab. 2001, Pleasants și Oberhauser 2013, Pleasants 2017, Pleasants și colab. 2017, Zaya și colab. 2017). Modele recente au implicat pierderea habitatului, inclusiv a laptelui, în raza de reproducere ca fiind cea mai mare amenințare pentru populația monarhă (Zalucki și Lammers 2010, Flockhart și colab. 2015, Zalucki și colab. 2016). Deoarece majoritatea monarhilor care iernează în Mexic provin din Midwest (Seiber și colab. 1986, Wassenaar și Hobson 1998, Flockhart și colab. 2017), restaurarea habitatului monarh în această regiune, în special pe terenurile agricole marginale (Thogmartin și colab. 2017), este esențială pentru creșterea numărului populației (Oberhauser și colab. 2016). Grupurile federale, de stat și non-profit au întreprins eforturi pentru a restabili habitatul monarhului. Aceste proiecte s-au concentrat pe adăugarea de plante de lapte în peisaj.

În trecut, laptele care a crescut în câmpurile de cultură din Midwest (Asclepias syriaca) au fost printre cele mai utilizate plante gazdă monarhice din zona de reproducere din America de Nord (Malcolm și colab. 1993, Oberhauser și colab. 2001, Pleasants și Oberhauser 2013). Utilizarea crescută a erbicidului glifosat în câmpurile de porumb și soia împreună cu culturile tolerante la glifosat a fost aproape eliminată A. syriaca din câmpurile de cultură (Pleasants și Oberhauser 2013). Deși habitatele istorice din pășunile și zonele umede din Midwest au conținut mai multe specii de lapte (Hayden 1919, Pleasants 2015), practic toate recomandările de restaurare până în prezent se bazează pe A. syriaca (Pleasants and Oberhauser 2013, Landis 2014, Pleasants 2017). Monarhii ar putea folosi mai multe specii de alge de lapte pentru ovipoziție, dar sunt necesare mai multe informații despre preferințele și comportamentul ovipoziției de monarhi asupra acestor albi pentru a se asigura că aceste plante ar putea contribui la creșterea populației.

Am examinat înclinația de a depune ouă pe plantele tinere din cele nouă specii de lapte enumerate mai sus într-un experiment fără alegere pentru a determina linia de bază pentru fiecare ouă. Acest lucru a fost realizat din mai multe motive: Lucrările anterioare nu au oferit o rată de bază pentru ouarea diferitelor specii de alge de lapte, nu s-a lucrat la rata de depunere a ouălor (ouă depuse de o femelă pe zi pe plantă) la oricare dintre aceste nouă specii de alge de lapte., monarhii sunt adaptabili și utilizează mai multe specii gazdă de lapte gazdă pe tot parcursul ciclului lor anual (Agrawal 2017), iar multe studii anterioare nu au comparat aceleași specii de lapte. În urma experimentului fără alegere, am efectuat un test de preferință pentru ovipoziție folosind patru alge native native larg distribuite: A. incarnata, A. syriaca, A. tuberosa, și A. verticillata deoarece aceste specii sunt cele mai comune în Iowa (Woodson 1954, Eilers și Roosa 1994).

Materiale și metode

Femei monarhi folosiți în experimente

Femelele folosite în experimente au fost obținute dintr-o colonie de fluturi monarhi care a început prin colectarea a 312 ouă de monarhi și larve tinere pe Asclepias syriaca plante din 6 iunie până în 28 iulie 2015 din județele Boone, Hamilton și Story din Iowa. Larvele au fost crescute A. syriaca prin sezonul vegetativ de vară și Asclepias curassavica, o lapte tropicală, provenită din plante cultivate cu efect de seră până în toamnă și iarnă. Fiecare generație de adulți a fost testată pentru Ophryocystis electroscirrha (O.E.) înainte de a intra în colonie; indivizii care au dat rezultate pozitive pentru acest parazit (sub 5 ani) au fost înghețați. Adulților li s-a permis să se împerecheze și ouăle au fost colectate pentru propagarea coloniei săptămânal. Douăsprezece generații de reproducere a coloniilor au precedat începutul acestui experiment. În aceste experimente au fost folosiți indivizi din generațiile 13-15. Consangvinizarea nu ar trebui să afecteze preferințele monarhilor, deoarece creșterea coloniilor de mai multe generații de monarhi nu a influențat suprapoziția monarhului în experimentele anterioare; nu există dovezi că consangvinizarea influențează preferința ovipoziției, chiar și atunci când coloniile se formează prin împerecheri continue ale monarhilor colectate din diferite locații (Ladner și Altizer 2005).

Femelelor li s-a permis să se închidă și să se usuce; toate femelele au fost testate pentru O.E. înainte de a fi așezați într-o cușcă de reproducție; nici o femeie care a dat rezultate pozitive pentru O.E. au fost utilizate în aceste experimente. Femelelor li s-a permis să se împerecheze și să se hrănească, dar nu au întâlnit niciodată o plantă de lapte înainte de începerea experimentului. Femelele utilizate în ambele experimente aveau vârste cuprinse între 7 și 11 zile.

Plante de lapte utilizate în experimente

Milkweeds din toate cele nouă specii au fost cultivate din semințe (Prairie Moon Nursery, Winona Minnesota, SUA) fără utilizarea pesticidelor chimice într-o seră (21,1-35°C, 16-h fotofază și 56% rh) la Universitatea de Stat din Iowa. Semințele au fost semănate în tăvi cu capac de 128 de celule (Landmark Plastics, Akron, Ohio, SUA) și apoi la aproximativ 6 săptămâni de la germinare au fost transplantate în ghivece perene adânci de 3,5 inci (Kord, Ontario, Canada). Plantele au variat între 10 și 30 cm înălțime, în funcție de speciile de lapte; iarba de lapte avea 8-12 săptămâni când a fost utilizată în fiecare studiu; toate plantele utilizate în cadrul unui test au fost de aceeași vârstă. Grupuri de 48 de plante au fost transportate la laborator (19,5-34,5°C, 16 - h fotofază și 50% rh) cu 24 de ore înainte de începerea fiecărui studiu de ovipoziție. Înălțimea plantei și numărul frunzelor au fost înregistrate pentru fiecare plantă de lapte; dimensiunile frunzelor pentru cele două cele mai mari frunze au fost înregistrate pe fiecare plantă utilizată în experimentul fără alegere. Fiecare set de patru plante a fost utilizat pentru un test de patru zile pentru a menține plantele în stare bună; o singură femelă a folosit fiecare grup de patru plante în ambele experimente de ovipoziție.