Treibstoff für Monarchfalter

Transkontinentale Migration (1000 km) von Fluginsekten wie dem Monarchfalter (Danaus plexippus) sind ein Musterbeispiel für körperliche Ausdauer und Treibstoffeffizienz. Anthropogene Faktoren wie Pestizide, Landnutzung und klimatische Veränderungen beeinträchtigen in zunehmendem Maße die Strategien, mit denen sie ihren Wanderungszyklus vorantreiben. Ein schlecht verstandener Aspekt der Insektenwanderung ist die Frage, woher sie die Energie für die Fettsäuresynthese beziehen, die sie für die Hin- und Herwanderung (Verbrennung) und die Aufrechterhaltung laufender physiologischer Bedürfnisse (z. B. Navigation, Ernährung, Entscheidungsfindung) benötigen. Das Verständnis der räumlichen Herkunft der Energie für die Fettsäuresynthese entlang einer Wanderroute, um die Langstreckenwanderung und die Überwinterung zu unterstützen, ist für die Erhaltung der Monarchen von entscheidender Bedeutung. Bisher war es nicht möglich, die Herkunft von Fetten in Insekten nachzuvollziehen. In dieser Studie stellen wir die Hypothese auf, dass die räumliche Herkunft essentieller (nur erwerbbar im Larvenstadium) und nicht-essentieller Fettsäuren bei ansässigen, wandernden und überwinternden Monarchfalterarten in Nordamerika durch Deuterium- und Kohlenstoff-13-Isotopenanalysen von Fettsäuremolekülen und Flügelchitin quantifiziert werden kann. Wir werden Stabile- Isotopenanalysen von essentiellen und nicht-essentiellen Fettsäuren an in Gefangenschaft und in freier Wildbahn gefangenen Monarchen (Abdomen, Flügel, Kopf), Larven (Körper) und den Wirtspflanzen (Asclepias syriaca) der ansässigen Individuen durchführen. Diese erwarteten stabilen Isotopenbeziehungen werden zur Erstellung von kontinentalen Brennstoff- "Quellenkarten" verwendet, um Rückschlüsse auf die Herkunft und Verwendung von Fettsäuren in wandernden und überwinternden Individuen zu ziehen. Mit diesem Projekt wird die biochemische Analyse der komponentenspezifischen stabilen Wasserstoff- und Kohlenstoffisotopenverhältnisse weiterentwickelt, um Aspekte der Ökologie von Tierwanderungen zu entschlüsseln, die mit herkömmlichen Ansätzen wie Markierung und Wiederfang nicht zu erfassen sind. Die Analyse der stabilen Fettsäureisotope soll eine Grundlage für die Kartierung der Herkunft der Lipidressourcen bilden und damit aufzeigen, wo Naturpreservation am dringendsten benötigt wird, um langfristige Arterhaltung zu erreichen. Die Ergebnisse dieses Projekts werden auf andere wandernde Insekten und andere Arten wie Vögel übertragbar sein. Dieses Projekt ist ein Gemeinschaftsprojekt mit Österreich, Kanada, Mexiko und den USA.