Н.Ю. ФЕОКТИСТОВА

Бабочки-путешественницы

Совсем недавно на страницах нашей газеты* мы рассказывали о перелетах птиц и истории их изучения. Не менее интересно изучение массовых перелетов насекомых и, в частности, бабочек. О том, что бабочки, подобно птицам, могут направленно мигрировать на большие расстояния, вообще мало кто знает, хотя факты неожиданного появления в разных местах огромных стай бабочек известны очень давно. В 1104 г. бабочки страшно напугали жителей одного из французских городов, когда на некоторое время их стая просто затмила солнце. В 1272 г. аналогичную картину наблюдали итальянцы, а в 1248 г. – японцы. В 1745 г. несметная стая капустниц опустилась на немецкую деревню Харра, так что жителям показалось, что среди жаркого лета выпал новогодний снег. И таких сообщений достаточно много.

Однако всерьез изучением миграций бабочек ученые начали заниматься только в середине XX в. Для этого используют тот же метод, что и для изучения перелетов птиц, – насекомых снабжают заметными метками. Сначала бабочек метили краской – на нижнюю поверхность крыла наносили кисточкой цветные полоски. В разных странах цвет меток был разный: в Австрии – желтый, в Швейцарии – красный, в Германии – зеленый и т.д. Каждая станция по изучению перелетов бабочек кроме общего для своей страны цвета использовала еще и свою особую комбинацию черточек и точек.

Американцы метят своих бабочек, приклеивая им на крылья крошечные этикетки с названием станции и индивидуальным номером. Энтомологи из Торонто метят бабочек, пробивая им в крыле щипчиками маленькую дырочку. В дырку вставляют этикетку, края которой склеивают, перегнув через жилку. Метка настолько мала, что весит не более того кусочка крыла, который удалили дыроколом, так что вес крыльев у меченой бабочки остается неизменным.

Помимо индивидуальных меток, для изучения миграций насекомых используют и массовые – например, ничтожные, не причиняющие вреда организму, количества радиоактивных изотопов. Их наносят на бабочек в местах их скоплений (например, на зимовках), а потом проверяют, не попадется ли в той или иной местности насекомое с такой меткой. Еще один путь – анализ ДНК, позволяющий определить принадлежность бабочек, встреченных во время перелета, к той или иной популяции.

Самые известные из перелетных бабочек – монархи (Danaus plexippus) живут в Америке. Эти довольно крупные (8–12 см в размахе крыльев) и ярко окрашенные, хорошо заметные насекомые могут мигрировать на расстояние более 3000 км. Бабочки, проведшие лето в северных частях своего ареала – на юге Канады и на севере США, в августе–сентябре отправляются на юг Северной Америки – в Южную Калифорнию и другие районы Мексики, а также во Флориду. В Калифорнии (Мексика) в местах их зимовок известны так называемые бабочковые деревья, на которые прилетевшие зимовать монархи усаживаются многими тысячами, а подчас и миллионами – только на одной ветке длиной в
30 см их может быть более сотни. Эти деревья, увешанные бабочками, показывают туристам как местную достопримечательность, предупреждая однако, что за попытку потревожить насекомых, они будут оштрафованы на крупную сумму.

Обычно монархи сидят на деревьях неподвижно, только изредка слетая, чтобы попить воды или подкрепиться нектаром. Когда же наступает весна, они выходят из своего сонного состояния и, подкормившись на цветах, справляют свадьбы. После этого бабочки начинают откочевывать на север. По дороге оплодотворенные самки откладывают яички. Вышедшие из них гусеницы растут, окукливаются и, превратившись в бабочек, улетают дальше на север. За теплое время у бабочек, живущих на севере, может смениться до трех поколений, а у осевших в более южных районах – до шести. Осенью новые поколения монархов начинают миграцию на юг и прилетают в те же места (и на те же деревья!), на которых зимовали их родители. Хотя, надо заметить, сами они этих деревьев никогда не видели.

Монархи, живущие в Южной Америке, также совершают ежегодные весенне-осенние миграции. Только зимовать они летят на север, к экватору, а весной возвращаются на юг. Обитают эти бабочки и в тропическом поясе, но оттуда они никуда не мигрируют и размножаются на протяжении всего года.

Выносливость и лётные качества монархов настолько хороши, что порой этих бабочек (вероятно, сбившихся с пути) встречают даже в Европе. Наверное, они могли бы и поселиться здесь, если бы нашли подходящие кормовые растения (гусеницы монарха питаются только на определенных видах растений семейства ластовневых). Такие растения нашлись к западу от Американского континента – в 1850 г. монархи впервые появились на Гавайских островах, в 1860 г. – в Новой Зеландии, а чуть позже – в Австралии. Сейчас эти бабочки уже добрались до Калимантана.

Однако для нас, конечно, гораздо более интересны перелетные бабочки, которых можно встретить в нашей стране. Это, в первую очередь, репейница (Cynthia/Vanessa/cardui) из семейства нимфалид. Размах крыльев этой бабочки составляет около 6 см и внешне она ничем особенно не отличается от своих ближайших родственников – крапивницы, углокрыльницы, многоцветницы. Встретить репейниц можно практически по всему свету – нет этих бабочек только в Южной Америке и Антарктиде. Относительно недавно стало известно, что европейские репейницы зимуют в Северной Африке, к югу от пустыни Сахара. Протяженность их перелета может достигать 5000 км – если, например, бабочки летят на зимовку из Англии. Прилетев в Африку осенью, репейницы откладывают яйца. Из яиц выходят гусеницы, которые питаются на чертополохе и некоторых других растениях семейства сложноцветных и через некоторое время превращаются в бабочек. Едва появившись на свет, молодые репейницы начинают мигрировать на север. Некоторые из них оседают в Южной Европе и здесь, в свою очередь, откладывают яйца. Другие же летят дальше на север, появляясь в Средней и Северной Европе в середине мая. Первых прилетевших с далекого юга репейниц узнать легко – они изрядно пообтрепались в дороге, потеряли свой насыщенный цвет и обессилели. Такие бабочки подолгу сидят на цветах, приходя в себя после длительного и сложного перелета.

Летом у нас появляются новые репейницы: в июне – те, которые появились на свет в Южной Европе и затем продолжили путешествие, начатое их родителями, а в июле – те, которые вывелись из яиц здесь. Эти бабочки выглядят получше прилетевших весной прямо из Африки, – они гораздо крупнее и более ярко окрашены. В конце лета все молодые репейницы отправляются в обратный путь – в Африку, чтобы там отложить яички и умереть. Весной же цикл повторяется снова. Часть бабочек остается зимовать на месте вылупления, однако, как правило, зимовки не они переносят и погибают.

Репейницы, которые живут в Северной Америке и Австралии, также совершают осенне-весенние миграции, но пути этих миграций иные. Интересно, что перед Второй мировой войной репейницы настолько расплодились в США, что их гусеницы уничтожили практически все сорняки на полях. Фермеры были просто в восторге и обратились в Департамент сельского хозяйства с запросом: а нельзя ли каким-либо способом каждый год вызывать размножение репейниц, тогда ведь просто не понадобится очищать поля от сорняков?!

К бабочкам, совершающим ежегодные перелеты, относится и еще один близкий родич репейницы – бабочка адмирал (Vanessa atalanta), а также вьюнковый бражник (Herse/Agrius/convolvuli) и бражник мертвая голова (Acherontia atropos). В средней полосе эти бабочки появляются весной, проводят здесь лето, а затем откочевывают зимовать в южные страны. Другую группу составляют виды, совершающие перелеты нерегулярно, в зависимости от условий. Это траурницы и крапивницы (из нимфалид), боярышницы и капустницы (из белянок), а также махаоны, относящиеся, как известно, к семейству парусников. Все эти виды живут и размножаются в Средней и Северной Европе, но сюда же летом регулярно наведываются и бабочки, появившиеся на свет в более южных районах. Потом они могут остаться здесь зимовать или же, если условия покажутся им неблагоприятными, откочевать для зимовки к югу. Наконец, третью группу составляют бабочки, к перелетам способные, но совершающие их нерегулярно и, так сказать, «в индивидуальном порядке». Например, олеандровый бражник, основная область распространения которого – Средиземноморье, регулярно встречается в Крыму и на Кавказе, в Южной Украине, но иногда этих бабочек встречали и в cредней полосе, и даже в Карелии.

Мигрирующие бабочки могут лететь как в одиночку, так и объединяться в огромные стаи. Виды, совершающие регулярные миграции, обычно четко следуют определенному маршруту. Интересно, что пути их перелетов часто совпадают с направлением миграционных путей птиц.

Летят бабочки обычно довольно низко – на высоте 1–2 м, но есть сведения о том, что одну стаю бабочек встретили на высоте аж в 2 км! Скорость полета у разных видов разная. Например, капустницы способны лететь со скоростью 7–14 км/ч против ветра и до 36 км/ч по ветру, а такие отличные летуны, как бражники, могут лететь с гораздо большей скоростью.

Как ориентируются бабочки в пути, пока неизвестно. Однако замечено, что они часто следуют за теплыми течениями воздуха. Например, весной репейницы раньше появляются в Англии, берега которой омывает теплый Гольфстрим, чем в более южных местах Средней Европы. Следуя за теплыми ветрами, эти бабочки прилетают даже в Исландию, преодолевая при этом сотни километров над океаном.

Перелеты бабочек – явление, представляющее не только научный интерес. Церемония открытия Олимпийских игр в Сиднее в 2000 г. совпала по времени с миграцией одного из видов австралийских совок, и почти миллиард телезрителей, наблюдавших открытие Олимпиады, увидели на экранах стаи этих ночных бабочек, привлеченных на стадион ярким светом прожекторов. Прожекторы тогда пришлось погасить раньше запланированного срока, чтобы совки могли спокойно продолжить свой путь и в последующие дни уже не досаждать спортсменам и зрителям... Но через некоторое время об этом виде перелетных бабочек заговорили вновь.

Совка (Agrotis infusa)

Совки Agrotis infusa, о которых идет речь, окрашены в коричневато-бурый цвет и невелики по размерам – размах их крыльев составляет около 4 см. Живут и размножаются они в центральной части Восточной Австралии – на юге Квинсленда и в Новом Южном Уэльсе. Но жить там можно только в зимнее время – летом становится слишком жарко и вся растительность выгорает. Поэтому на лето бабочки улетают в более прохладные места – в горы на юго-восточной окраине континента, преодолевая расстояние более 1000 км. Добравшись до «своих» горных ущелий и пещер, совки устраиваются там сплошным живым ковром и подобно бабочкам-монархам впадают в состояние покоя. В это время они не питаются, только иногда слетают попить водички. Концентрация бабочек в особо уютных пещерах может достигать 17 000 особей на 1 м². Осенью совки отправляются в обратный путь на равнины Квинсленда, где каждая самка откладывает в почву до 2000 яичек.

Места, где австралийские совки проводят лето

Огромное количество бабочек, собравшихся в одном месте и к тому же малоподвижных, – отличный запас пищи для многих хищников. Однако, например, бабочки-монархи могут собираться в местах своих зимовок совершенно безбоязненно – растения, на которых питаются их гусеницы, содержат вещества, ядовитые для большинства позвоночных животных. Эти вещества накапливаются в теле гусениц и переходят в тело взрослых бабочек, которые, таким образом, сами становятся ядовитыми. Их яркая окраска – предупреждающая. Австралийских совок в огромных количествах поедают и пресмыкающиеся, и птицы, и млекопитающие. Даже австралийские аборигены специально отправлялись в горы, чтобы вдоволь полакомиться жирными насекомыми – тела зимующих бабочек этого вида на 65% состоят из жира!

Но, как оказалось, в настоящее время совки представляют собой опасное лакомство. В 2001 г. в одном из районов зимовок бабочек в горах прошли необыкновенно сильные дожди, которые смыли часть насекомых на землю. И там, куда попали их тела, вся трава погибла... Ученые собрали бабочек, собрали образцы почвы в пещерах, где они жили, почвы с тех участков, где трава погибла, и с тех, где она осталась зеленой. Результат показал наличие мышьяка. Как он попал в организм бабочек? Скорее всего, еще на стадии гусеницы – через кормовые растения, растущие на сельскохозяйственных угодьях, на которых используются различные гербициды, в том числе содержащие мышьяк. Дальнейшие исследования показали, что мышьяком пропитаны только тела бабочек, зимующих в определенных пещерах. Вероятно, они и размножаться летят в какой-то определенный район, тогда как особи из других пещер откладывают яйца на других территориях, на которых мышьяк не применяют. Так ли это и, главное, в каком именно месте гусеницы совок наедаются отравы – пока неясно. А выяснить это очень важно, т.к. таким способом мышьяк, применяемый для борьбы с сорняками в одних районах, оказывается перенесенным (и в немалых количествах!) в совершенно другие экосистемы, включающие в том числе редкие и охраняемые виды животных, и оказывает там свое губительное действие.

По материалам Nature Australia. 2003, V. 27, № 10.

* «Биология» № 23/2004