Стрекозы преодолели Индийский океан благодаря попутным ветрам

Мелкие стрекозы рыжие бродяжки способны мигрировать через Индийский океан, путешествуя из Индии в Африку и обратно вслед за муссонными дождями. К такому выводу пришли энтомологи, проанализировав физиологические особенности этих насекомых и траектории ветров. Моделирование показало, что благодаря попутным ветрам путешествие бродяжек требует около 127 часов осенью и всего около 55 часов весной. Теперь специалисты намерены получить прямые доказательства таких миграций с помощью радиолокационных меток. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Frontiers in Ecology and Evolution.

Некоторые насекомые совершают впечатляющие миграции, которые сделали бы честь перелетным птицам. Например, бабочки-монархи (Danaus plexippus) из североамериканских популяций с приходом осени отправляются на зимовку в Калифорнию и Мексику, а репейницы (Vanessa cardui) дважды в год путешествуют между Скандинавией и Западной Африкой, преодолевая от двенадцати до четырнадцати тысяч километров и пересекая пустыню Сахара.

Похожие примеры есть и среди стрекоз — однако они изучены намного хуже. Так, предполагается, что рыжие бродяжки (Pantala flavescens), распространенные на всех континентах кроме Антарктиды, каждую осень мигрируют из Индии в Африку, а весной отправляются обратно, следуя за муссонными дождями (следует отметить, что путешествие начинают одни особи, а возвращаются уже их потомки). При этом стрекозам приходится без остановки лететь над Индийским океаном более 2000 километров, что кажется невероятным для насекомого длиной пять сантиметров и весом триста миллиграмм. В пользу гипотезы о трансокеанских путешествиях бродяжек говорят их регулярные массовые скопления на Мальдивских островах в октябре-феврале (а также сравнение ДНК разных популяций). Тем не менее энтомологам до сих пор не удавалось зафиксировать, как эти стрекозы прибывают в Африку осенью — и как возвращаются в Индию весной.

Команда специалистов во главе с Джоанной Хедлунд (Johanna S. U. Hedlund) из Лундского университета решила выяснить, насколько реалистична идея о миграции рыжих бродяжек через океан с точки зрения физиологии и географии. С помощью моделирования исследователи установили, что энергетических запасов бродяжки весом триста тридцать миллиграммов хватит на 4,39 часа машущего и на 286,96 часа планирующего полета. Если стрекоза будет 20 процентов времени активно работать крыльями и 80 процентов времени парить, она сможет совершить полет продолжительностью 230,45 часа — то есть 9,6 дня. В таком случае, учитывая среднюю скорость бродяжек, они могут без остановок преодолеть расстояние не более 2250 километров. Во время более длительных перелетов им придется полагаться на ветер.

Авторы выбрали несколько точек, где может начинаться и заканчиваться путешествие рыжих бродяжек. Оказалось, что, в зависимости от пункта отправления, во время осенней миграции этим насекомым требуется проделать путь в 938, 1744 или 2536 километров. Во время весеннего путешествия они должны пролететь 2430 километров. Расстояние в 938 и 1744 километра бродяжка теоретически может преодолеть собственными силами, однако для путешествия по осеннему маршруту длиной 2536 километров ей необходим попутный ветер скоростью два с половиной — четыре метра в секунду. Учитывая, что ветра дуют не постоянно, средняя скорость ветра во время осенних путешествий стрекоз должна составлять шесть метров в секунду, а во время весенних — 9,7 метра в секунду.

На следующем этапе Хедлунд и ее коллеги проанализировали 1098 потенциальных миграционных маршрутов рыжих бродяжек во время осеннего перелета через Индийский океан. Из них 167 оказались возможными с точки зрения физиологии насекомых и траектории и скорости ветров. Двигаясь этими путями, бродяжки могут преодолеть океан в среднем за 127,2 часа. Например, отправляясь в Африку из штата Гуджарат в Северной Индии, эти стрекозы потратят 114,2 часа; из штата Гоа — 146,82 часа, а с Мальдивских островов — 164,22 часа. Большая часть успешных маршрутов в моделях завершалась в октябре-декабре в Сомали и в Омане на юге Аравийского полуострова. Из 366 потенциальных траекторий весенней миграции реалистичными оказались 150. Согласно моделям, чтобы добраться из Африки в Индию через Индийский океан весной, бродяжкам требуется всего 55,24 часа. При этом большинство особей должны прилетать на северо-запад Индии в июне и июле. Имеющиеся наблюдения за перемещениями рыжих бродяжек в основном совпадают с этими расчетами (хотя остается неясным, почему в конце года так много этих стрекоз собирается на Мальдивах, откуда в Африку лететь дольше всего).

Результаты исследования подтверждают, что рыжие бродяжки из Индии действительно способны пересекать Индийский океан на пути в Африку и обратно. Похожие миграционные маршруты используют некоторые птицы, например, мелкие соколы амурские кобчики (Falco amurensis). Возможно, что эти хищники полагаются на те же ветра, что и стрекозы, а также охотятся на этих насекомых во время путешествий. В будущем авторы намерены с помощью радиолокационных меток получить прямые доказательства перелетов рыжих бродяжек через Индийский океан. Кроме того, они надеются, что их работа привлечет внимание к миграциям этих стрекоз в других частях их огромного ареала.

У самцов многих видов стрекоз на крыльях есть участки, окрашенные в темный цвет. Американские энтомологи выяснили, что их площадь зависит от климатических условий: чем теплее местность, где живут стрекозы, тем светлее будут их крылья. При этом, по мере того, как планета нагревается в результате антропогенных изменений климата, площадь темных участков на крыльях стрекоз-самцов, вероятно, будет уменьшаться.