زیست‌شناسیزیست‌شناسی (۱)

پروانه مونارک: پروانه ملکه: پروانه سلطان: Monarch butterfly

امتیازی که به این مقاله می دهید چند ستاره است؟
[کل: ۱۰ میانگین: ۴.۴]
 

پروانه مونارک 

رفتار مهاجرت در پروانه مونارک، نوعی رفتار غریزی است که توسط افراد بالغ انجام می‌شود و برنامه‌ریزی ژنی دارد. و با استفاده از نورون‌هایی، جایگاه خورشید در آسمان و جهت مقصد را تشخیص می‌دهد و به سوی آن پرواز می‌کند.

جانوران برای جهت‌یابی و تعیین مسیر خود از نشانه‌های محیطی (مانند موقعیت خورشید و موقعیت ستاره‌ها) و همچنین میدان مغناطیسی زمین استفاده می‌کنند.

جهت‌یابی پروانه مونارک فقط با استفاده از موقعیت خورشید انجام می‌شود. به همین دلیل، مهاجرت این جانوران فقط در روز انجام می‌شود.

راز مهاجرت بزرگ ‌شاه‌پروانه کشف شد

شاه‌پروانه که فاصله دو نوک بال آن تا ده سانتی متر می‌رسد حدود پنج هزار کیلومتر از فراز کوههای بلند مهاجرت می‌کند.

شاه‌پروانه که فاصله دو نوک بال آن تا ده سانتی متر می‌رسد حدود پنج هزار کیلومتر از فراز کوههای بلند مهاجرت می‌کند

دانشمندان بر این باورند که راز مهاجرت بزرگ شاه‌‌پروانه‌ها (پروانه مونارک)- یکی از معروف‌ترین و شگفت‌انگیزترین اسرار طبیعت- را دریافته‌اند.

شاه‌پروانه تنها حشره‌ای است که مهاجرتی چنین طولانی‌ دارد و در مدت دو ماه حدود پنج هزار کیلومتر از فراز کوههای بلند از کانادا به مکزیک سفر می‌کند.

اینکه این موجود زیبا چگونه راه خود را در این مسیر طولانی پیدا می‌کند و به نقطه مورد نظر می‌رسد معمایی است که زیست‌شناسان را به خود مشغول کرده است.

اکنون زیست‌شناسان با استفاده از ریاضی و کمک ریاضی‌دانان قطب‌نمای این پروانه‌ها را شبیه‌سازی کرده‌اند.

پروفسور الی شلیزرمن استاد ریاضی دانشگاه واشنگتن که این تحقیق را سرپرستی کرده می‌گوید هدف این پژوهش شناسایی سیستم‌های عصبی و فهم قواعدی بوده که بر آنها حاکم است:

«مهاجرت آنها پس از دو ماه پرواز در جای مشخصی در مرکز مکزیک به پایان می‌رسد، با صرف حداقل انرژی و استفاده از فقط چند نشانه برای جهت‌یابی.» 

محققان برای پژوهش سعی کردند فعالیت نورون‌های شاخک و چشم شاه‌پروانه‌ها را مستقیما ثبت کنند و متوجه شدند که راهنمای جهت‌یابی شاه‌پروانه‌ها به تمامی‌به خورشید بستگی دارد- به جای خورشید در افق و اینکه چه زمانی از روز است.

به گفته پروفسور شلیزرمن: «این به پروانه‌ها امکان می‌دهد با قطب‌نمای خورشیدی خود در تمام روز به سمت جنوب پرواز کنند.» 

پس از شناسایی مکانیسم جهت‌یابی شاه‌پروانه‌ها، پروفسور شلیزرمن این سیستم را بر اساس همان دو مکانیسم شبیه‌سازی کرد؛ «یکی نورون‌های «ساعت» در شاخک پروانه و دیگری نورون‌های «آزیموث (جهت‌یاب)» در چشم پروانه که موقعیت خورشید را در آسمان رصد می‌کنند.» 

پروفسور شلیزرمن می‌گوید: «این مدل شبیه‌ساز دو علامت را دریافت و آنها را با هم تطبیق می‌دهد تا به سیستم بگوید برای باقی ماندن در مسیر درست به چه تغییر جهتی نیاز است.» 

«این خیلی جالب است چون نشان می‌دهد چگونه رفتار از ترکیب این علائم عصبی شکل می‌گیرد.» 

«ما می‌توانیم با استفاده از این مفاهیم روبوتی بسازیم که همین کار را بکند، هم از خورشید انرژی بگیرد هم با کمک آن جهت‌یابی کند.» 

در مرحله بعد پروفسور شلیزرمن و همکارانش قصد دارند یک شاه‌پروانه روباتی بسارند که بتواند شاه‌پروانه‌های واقعی را در مسیر مهاجرت دنبال و ردیابی کند.

پروفسور شلیزرمن می‌گوید: «تعداد شاه‌پروانه‌ها در حال کاهش است و ما می‌خواهیم این پروانه را که تنها پروانه‌ای است که چنین مسافت درازی را مهاجرت می‌کند برای سالیان سالیان در کنار خود داشته باشیم.» 

به گفته پروفسور متیو کاب از دانشگاه منچستر نتایج این تحقیق نشان می‌دهد پیشرفته‌ترین روبات‌ها در قیاس با ساده‌ترین سیستم‌های عصبی چقدر پیش پا افتاده هستند.

چرخه زندگی سالانه

پروانه‌های مونارکی که زمستان را در کوه‌های مرکزی مکزیک می‌گذرانند، آخرین نسل چرخه ای هستند که هر سال از نو آغاز می‌شود. بیشتر پروانه‌ها در این نسل آخر زندگی خود را در شمال ایالات متحده یا جنوب کانادا آغاز می‌کنند و سپس هزاران کیلومتر به قله‌هایی مهاجرت می‌کنند که نه آنها و نه والدینشان (و احتمالاً پدربزرگ و مادربزرگشان) تا به حال ندیده‌اند. پس از گذراندن چند ماه در مکزیک، از ماه مارس به شمال بازمی‌گردند و با تخم‌گذاری در شمال مکزیک و جنوب ایالات متحده، چرخه را دوباره شروع می‌کنند. زندگی والدین، پدربزرگ و مادربزرگ و پدربزرگ و مادربزرگ آنها بسیار متفاوت است. این پروانه‌های مونارک تابستانی تنها حدود یک ماه در بزرگسالی زندگی می‌کنند و زمانی که تنها چند روز از عمرشان می‌گذرد شروع به تخم گذاری می‌کنند.

در بیشتر سال ها، تعداد کل پروانه‌های مونارک احتمالاً با هر نسل افزایش می‌یابد. از آنجایی که نسل زمستان قبل از تولیدمثل باید برای مدت طولانی زندگی کند، کل جمعیت کاهش می‌یابد زیرا برخی از این افراد در طول مهاجرت پاییزی و دوره زمستان گذرانی می‌میرند. سپس جمعیت در طول بهار و تابستان افزایش می‌یابد.

جدول ۱: خلاصه چرخه زندگی سالانه Monarch

نسل زمان‌بندی مراحل نابالغ* زمان‌بندی مراحل بزرگسالان* مهاجرت می‌کند؟ زمستان گذرانی؟
۱ مارس-مه آوریل-ژوئن بله شمال در بهار خیر
۲ می-ژوئیه ژوئیه ژوئن شمال، تا اوایل ژوئن خیر
۳ جولای-اوت جولای-اوت برخی حرکت به سمت جنوب مقداری
۴ جولای-اکتبر اوت-آوریل بله، جنوب در پاییز و شمال در بهار آره

*ماه هایی که در طی آن هر نسل وجود دارد. 

اطلاعات مربوط به مهاجرت پروانه مونارک از مقالات SB Malcolm، BJ Cockrell، و LP Brower و از داده های جمع آوری شده توسط  وب سایت Journey North گرفته شده  است.

نسل ۱

پروانه‌های مونارک در نسل ۱ فرزندان پروانه‌های مونارکی هستند که زمستان گذرانی می‌کنند. آنها از اواخر مارس تا آوریل در جنوب ایالات متحده و شمال مکزیک گذاشته می‌شوند و در بزرگسالی به شمال پرواز می‌کنند. آنها دچار دیاپوز تولید مثل نمی‌شوند.

خلاصه چرخه زندگی

اولین نسل پروانه مونارک سال زمانی آغاز می‌شود که ماده هایی که زمستان را در مکزیک گذرانده اند در شمال مکزیک و جنوب ایالات متحده از اواخر ماه مارس تخم می‌گذارند. آخرین تخم ها در اواخر آوریل یا اوایل اردیبهشت، دورتر از شمال، گذاشته می‌شوند. از آنجایی که اغلب زمانی که لاروهای نسل ۱ در حال رشد هستند خنک است، ممکن است تا ۴۰ یا ۵۰ روز یا حتی بیشتر طول بکشد تا آنها از تخم به بالغ تبدیل شوند.

نسل اول پروانه مونارکنسل ۱ بزرگسالان از اواخر آوریل تا اوایل ژوئن ظاهر می‌شوند. آنها جفت می‌شوند و حدود چهار روز پس از ظهور شروع به تخم گذاری می‌کنند و به سفر شمال که والدینشان شروع کرده بودند ادامه می‌دهند و در طول مسیر تخم گذاری می‌کنند. آنها شروع به ورود به شمال ایالات متحده و جنوب کانادا در اواخر ماه مه می‌کنند.درباره پروانه مونارکمانند همه پروانه‌های مونارک، این نسل زندگی خود را از گیاهان در جنس Asclepias آغاز می‌کند، اینها گونه هایی از علف های شیر هستند. مهمترین گیاهان میزبان برای پروانه‌های مونارک نسل ۱ در جنوب ایالات متحده، Asclepias oenotheroides، A. viridis و A. asperula هستند.

نسل ۲

پروانه‌های مونارک در نسل ۲ نوه های پروانه‌های مونارک زمستان گذران هستند. آنها از اواخر آوریل تا ژوئن در بیشتر مناطق شرقی آمریکای شمالی گذاشته می‌شوند. آنها دچار دیاپوز تولیدمثل نمی‌شوند. 

خلاصه چرخه زندگی

لاروهای نسل ۲ به طور گسترده در سراسر شرق ایالات متحده پراکنده هستند، ابتدا در جنوب در اوایل ماه مه و در شمال در اواسط تا اواخر ماه مه ظاهر می‌شوند. تخم هایی که به نسل ۲ تبدیل می‌شوند ممکن است تا اواخر جولای در شمال گذاشته شوند. این لاروها گونه های علف شیر را نیز می‌خورند. تعدادی از گونه‌های اصلی که آنها استفاده می‌کنند عبارتند از A. syriaca (علف شیر معمولی)، A. incarnata (شیره‌ی باتلاقی)، و A. tuberosa (علف شیر پروانه‌ای). نسل دوم پروانه مونارکنسل ۲ بالغین در ژوئن و ژوئیه ظاهر می‌شوند و بلافاصله پس از ظهور جفت می‌شوند و تخم می‌گذارند. اکثر کسانی که زندگی خود را از جنوب آغاز می‌کنند، در بزرگسالی به شمال می‌روند، زیرا تابستان های جنوبی برای فرزندان آنها بسیار گرم و خشک است. آنهایی که دورتر از شمال قرار می‌گیرند احتمالاً دورتر حرکت نمی‌کنند و می‌توانند تمام انرژی خود را برای تولید هر چه بیشتر فرزندان استفاده کنند.درباره پروانه مونارک نسل دوم

نسل ۳ و ۴

پروانه‌های مونارک در نسل های ۳ و ۴، نوه های پروانه‌های مونارک زمستان گذران هستند. آنها در سراسر بخش شمالی دامنه پروانه‌های مونارک مهاجر شرقی از اواخر ماه مه تا ژوئیه (نسل ۳) و اواخر ژوئن تا اوت (نسل ۴) گذاشته می‌شوند. برخی از افراد نسل ۳ به اندازه کافی زود ظهور می‌کنند تا در قسمت شمالی محدوده تولید مثل خود یا پس از حرکت به سمت جنوب تولید مثل کنند (نقشه توزیع نابالغ را ببینید). با این حال، افراد نسل ۳ که اواخر ماه اوت ظاهر می‌شوند، مانند اکثر افراد نسل ۴، دچار دیاپوز شده و به مکزیک مهاجرت می‌کنند.

خلاصه چرخه زندگی

تخم های نسل ۳ و ۴ پروانه مونارک در سراسر بخش شمالی محدوده خود در ماه های ژوئیه و اوت می‌گذارند. برخی از بزرگسالان در اواخر جولای و آگوست به سمت جنوب حرکت می‌کنند و ممکن است تا اواخر اکتبر در قسمت جنوبی ایالات متحده تخم بگذارند.نسل سوم و چهارم پروانه مونارکبرخی از پروانه‌های مونارک نسل ۳ به اندازه کافی زود ظهور می‌کنند تا نسل تابستانی دیگری تولید کنند. اما آنهایی که بعداً ظاهر می‌شوند از دو جهت مهم با سایر پروانه‌های مونارک متفاوت هستند. اول، آنها به و از سایت های زمستان گذرانی در مکزیک مهاجرت می‌کنند. دوم، آنها بلافاصله پس از ظهور تکثیر نمی‌شوند. در پاسخ به کاهش دما، کوتاه شدن طول روز در پایان تابستان و پیری علف‌های شیر، اندام‌های تولید مثلی آن‌ها در حالت نابالغ باقی می‌مانند. آنها به جای جفت گیری و تخم گذاری، وقت خود را صرف نوشیدن شهد و جمع شدن با هم در اتاق های شبانه می‌کنند تا برای سفر طولانی خود به جنوب آماده شوند. به این بلوغ تاخیری دیاپوز می‌گویند. اکثر پروانه‌های مونارک تا بهار آینده در این وضعیت باقی می‌مانند، زمانی که آنها شروع به جفت گیری در مستعمرات زمستان گذران می‌کنند. با این حال، اگر علف شیر در تمام طول سال وجود داشته باشد، (Asclepias curassavica)، پروانه‌های مونارک ممکن است از نظر تولید مثلی فعال شوند یا به طور کامل وارد دیاپوز نشوند و روی علف شیر تخم بگذارند. لاروهای زمستانی که از علف های شیر گرمسیری تغذیه می‌کنند با تهدیدات متعددی روبرو هستند، از جمله احتمال آلوده شدن به انگل های Ophryocystis elektroscirrha (OE) که برای پروانه‌های مونارک مضر است. درباره پروانه مونارک نسل سوم و چهارمدر ماه های سپتامبر، اکتبر و اوایل نوامبر، بزرگسالان مهاجر به مکان های زمستان گذرانی در مرکز مکزیک پرواز می‌کنند، جایی که از نوامبر تا مارس در آنجا باقی می‌مانند. در ماه مارس، آنها شروع به سفر به شمال می‌کنند و تخم هایی را می‌گذارند که در طول مسیر به نسل جدید ۱ تبدیل می‌شوند.

در حال حاضر حفاظت از مناطق زمستان گذران پروانه مونارک در هر دو منطقه مکزیک و کالیفرنیا توجه خاصی را می‌طلبد. این گونه هم چنین به خاطر توانایی بلع سم شیمیایی (کاردیوگلیکوسید) تولیدی توسط گیاه میزبانش استبرق و ذخیره این سم برای دفاع از خود مشهور است. هم لارو و هم بالغین این پتانسیل را دارند که برای شکارگرهایشان سمی‌باشند و این سمی‌بودن توسط رنگ‌آمیزی درخشان هشدار دهنده‌شان نشان داده می‌شود.
مونارک

پروانه ویسروی (فرمانروا) Basilarchia archippus camer که برای بسیاری از شکارگرها دلپذیر است از شیوه رنگ‌آمیزی پروانه مونارک تبعیت (تقلید) می‌کند. بدین وسیله از شکار شدن جلوگیری می‌کند.

گونه: (Danaus plexippus) (Linnaeus) (Lepidoptera: Danaidae)









فهرست کتاب زیست‌شناسی ۱

فصل ۱ـ دنیای زنده 
گفتار ۱. زیست‌شناسی چیست؟
گفتار ۲. گستره حیات
گفتار ۳. یاختـه و بافـت در بـدن انسـان

فصل ۲ـ گوارش و جذب مواد
گفتار ۱. ساختار و عملکرد لولۀ گوارش
گفتار ۲. جذب مواد و تنظیم فعّالیت دستگاه گوارش
گفتار ۳. تنوع گوارش در جانداران

فصل ۳ـ تبادلات گازی
گفتار ۱. سازوکار دستگاه تنفس در انسان
گفتار ۲. تهویۀ ششی 
گفتار ۳. تنوع تبادلات گازی

فصل ۴ـ گردش مواد در بدن
گفتار ۱. قلب
گفتار ۲. رگ‌ها
گفتار ۳. خون
گفتار ۴. تنوع گردش مواد در جانداران

فصل ۵ ـ تنظیم اسمزی و دفع مواد زائد
گفتار ۱. هم ایسـتایی وکلیه‌ها
گفتار ۲. تشـکیل ادرار و تخلیـۀ آن
گفتار ۳. تنوع دفع و تنظیم اسمزی در جانداران

فصل ۶ ـ از یاخته تا گیاه
گفتار ۱. ویژگی‌هـای یاختـۀ گیاهـی
گفتار ۲. سامانۀ بافتی
گفتار ۳. ساختار گیاهان

فصـل ۷ـ جـذب و انتقـال مـواد در گیاهـان
گفتار ۱. تغذیـۀ گیاهـی
گفتار ۲. جانداران مؤثر در تغذیۀ گیاهی
گفتار ۳. انتقـال مـواد در گیاهـان


آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بله
تقریبا
خیر
منبع
monarchjointventure.orgwww.bbc.com

داریوش طاهری

اولیــــــن نیستیــم ولی امیـــــد اســــت بهتـــرین باشیـــــم...!

‫۱۷ دیدگاه ها

  1. مقاله ی برای کسب اصلاعات از زندگی این موجود شگفت انگیز بسیار عالی میباشد
    اما متاسفانه در کتاب درسی در رابطه با این موجود فقط از مهاجرت این موجود گفته شده

  2. (این پروانه سه چهار نسلش دست به دست هم دادن تا مهاجرت کنند )
    من یک سوال دارم
    اولین نسل های این پروانه چطوری مهاجرت میکردن ؟؟؟
    اگه مهاجرت نمی‌کردند که منقرض میشدند
    پس چطور می‌تونستن زنده بمونن ؟؟؟

    1. فکر کنم کسی اطلاعاتی در باره نسل های اولیه و روش اولین مهاجرت را نمی داند
      چون علم تازه پیشرفت کرده

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا