Monarkkiperhonen (Danaus plexippus) — määritelmä, muutto ja elinkaari

Caterpillar

Monarkki-toukka on keltaisilla, mustilla ja valkoisilla raidoilla koristeltu. Päässä on myös keltaisia ja mustia raitoja. Vartalossa on neljä mustaa uloketta, kaksi kummassakin päässä. Ne muistuttavat antenneja. Toukka on jopa 5 cm pitkä.

Aikuiset

Monarkkiperhosen siipiväli on 8,9-10,2 senttimetriä.

Siipien yläpuoli on oranssi, ja siinä on mustat reunat ja suonet. Siipien mustissa reunoissa on valkoisia täpliä. Uroksen siiven alaosassa on täplä. Pilkku tuottaa hajuja, jotka houkuttelevat naaraita. Varisperhonen (Limenitis archippus) on samanlainen. Sillä on ylimääräinen musta kaistale siiven alaosassa. Siipien alapuoli on ruskehtavan oranssin värinen, ja siinä on mustat suonet. Siipien reunat ovat mustat, ja niissä on valkoisia täpliä.

Monarkin valkoista muotoa on nähty Australiassa, Uudessa-Seelannissa, Indonesiassa ja Yhdysvalloissa. Se on nähty jo vuonna 1896. Lepidopterologit nimesivät sen nivosukseksi (lepidopterologi on perhosia ja koiperhosia tutkiva henkilö). Se on harmaanvalkoinen kaikilla siipien alueilla, jotka normaalisti ovat oranssit. Valkoisen muodon osuus kaikista monarkkiperhosista on noin 1 prosentti tai vähemmän, lukuun ottamatta Oahua Havaijilla, jossa se on pitänyt populaatioita jopa 10 prosentissa. Lajin kahden tai useamman muodon esiintyminen samalla alueella on melko yleistä, ja sitä kutsutaan polymorfismiksi.

Pohjois-Amerikassa monarkkia tavataan Kanadan eteläosista Etelä-Amerikan pohjoisosiin. Joskus se vaeltaa Länsi-Eurooppaan, joskus jopa Kreikkaan asti. Eurooppaan se pääsee Yhdysvaltojen laivojen kuljettamana. Se voi vaeltaa Eurooppaan myös lentämällä sinne, jos sää- ja tuuliolosuhteet ovat sopivat. Sitä on tavattu myös Bermudalla, Havaijilla, Salomonsaarilla, Uudessa-Kaledoniassa, Uudessa-Seelannissa, Australiassa, Uudessa-Guineassa, Ceylonilla, Intiassa, Azoreilla ja Kanariansaarilla.

Siirtolaisuus

Monarkkiperhoset ovat tunnettuja pitkästä vuosittaisesta vaelluksestaan. Pohjois-Amerikassa ne tekevät suuria vaelluksia kohti etelää elokuusta alkaen ensimmäiseen pakkaseen asti. Keväällä tapahtuu muutto kohti pohjoista. Yksittäinen yksilö ei tee koko edestakaista matkaa. Monarkkinaaraat munivat munia seuraavaa sukupolvea varten näiden vaellusten aikana.

Lokakuun loppuun mennessä Kalliovuorten itäpuolella olevat monarkit muuttavat Meksikoon. Monet tuhannet Suurten järvien alueelta tulevat Point Peleen kansallispuiston kautta. Ne muuttavat Meksikon Michoacánin ja Meksikon osavaltioissa sijaitsevan Mariposa Monarca -biosfäärialueen suojelualueille. Suurin osa Kalliovuorten länsipuolella olevista monarkkikäärmeistä ei matkusta Meksikoon asti. Sen sijaan ne talvehtivat (viettävät talven) monissa paikoissa Keski- ja Etelä-Kaliforniassa.

Meksikossa monarkit kerääntyvät hyvin suurina joukkoina lepäämään. Ne asettuvat sopiviin puihin ja pensaisiin takertumalla (pitämällä tiukasti kiinni) jaloillaan. Ne takertuvat toisiinsa muodostaen kerroksittain lepääviä monarkkeja, jotka talvehtivat. Tämän havaitsi Fred Urquhart Toronton yliopistosta, joka tutki monarkkiperhosia lähes neljänkymmenen vuoden ajan. Hän tiesi, että monarkit vaeltavat, koska hän ei enää nähnyt niitä tietyn vuodenajan jälkeen. Hän merkitsi jokaisen löytämänsä monarkin nimilapun. Tarrassa oli hänen nimensä, osoitteensa ja pyyntö lähettää hänelle perhonen, jos se löytyy.

Muutamaa kuukautta myöhemmin ihmiset eri puolilta Pohjois-Amerikkaa ja Meksikoa alkoivat palauttaa hänelle hänen etiketöityjä perhosia. Meksiko oli eteläisin alue, josta hän oli saanut perhosen, joten hän alkoi matkustaa sinne etsimään monarkkeja. Monien vuosien ajan hän matkusti Meksikoon. Siellä hän kiipesi viidakoissa, käveli metsissä ja puhui löytämiensä ihmisten kanssa. Lopulta hän kuuli, että Meksiko Cityn länsipuolella oli paikka, jossa ihmiset olivat nähneet paljon monarkkeja kaikki yhdessä. Pitkien etsintöjen jälkeen hän lopulta löysi miljoonia monarkkiperhosia, jotka peittivät alueen jokaisen osan.

Kevätmuuton aikana Kalliovuorten itäpuolella oleva populaatio voi ulottua Teksasiin ja Oklahomaan asti. Toinen, kolmas ja neljäs sukupolvi palaavat keväällä pohjoisille asuinsijoilleen Yhdysvaltoihin ja Kanadaan.

Elinympäristö

Monarkki esiintyy monissa erilaisissa elinympäristöissä. Lisääntyessään se elää elinympäristöissä, joissa on maitohorsmaa (eräs kasvilaji). Tällaisia elinympäristöjä ovat esimerkiksi pellot, niityt, preeriat, puistot kaupungeissa tai niiden lähellä, puutarhat ja tienvarret. Muuton aikana monarkki esiintyy lähes missä tahansa elinympäristössä. Se talvehtii Kaliforniassa mänty-, sypressi- ja eukalyptusmetsissä. Meksikossa se talvehtii kuusimetsissä ja mäntymetsissä.

Suuri osa monarkkien pesimäympäristöstä ei ole enää hyvä. Joissakin osavaltioissa ja maakunnissa maitohorsmaa pidetään rikkaruohona. Näissä paikoissa maitohorsmaa tapetaan, jotta karja ei söisi sitä ja sairastuisi. Lisäksi rikkaruohomyrkkyjen käyttö, erityisesti geneettisesti muunnettujen rikkaruohomyrkkyjä kestävien kasvien käyttö, hävittää maitohorsman. Kun maitohorsmakasveja on vähemmän, monarkilla ei ole yhtä paljon elinympäristöä, jossa se voisi lisääntyä.

Elinympäristöjen tuhoutuminen on ollut huolenaiheena, sillä Meksikon metsissä sijaitsevaan talvipesäänsä vuosittain muuttavien monarkkiperhosten määrä laski vuonna 2013 alimmilleen ainakin kahteen vuosikymmeneen, mikä johtuu pääasiassa Pohjois-Amerikan äärimmäisistä sääoloista ja muuttuneista viljelykäytännöistä. Perhosten asuttama meksikolainen metsä, jonka pinta-ala oli aikoinaan jopa 50 hehtaaria (200 000 m²), kutistui 2,94 hehtaariin (11 900 m²) joulukuussa 2012 tehdyssä vuosittaisessa laskennassa.

Monarkkiperhonen käy läpi täydellisen metamorfoosin.

Muna

Naaras munii munansa yksi kerrallaan. Ne munitaan toukan ravintokasvin lehtien alapuolelle. Munat ovat vaaleankeltaisia. Tuoreet munat ovat kermanvalkoisia. Kolmen tai neljän päivän kuluttua ne muuttuvat tummanharmaiksi. Muna painaa yleensä noin 0,54 milligrammaa. Se on noin 1,2 millimetriä pitkä. Sen halkaisija on noin 0,87 millimetriä (55 munan keskiarvo).

Caterpillar

Toukka kuoriutuu munasta. Nuori toukka on harmaanmusta ja sillä on musta pää. Ensimmäisen karvanvaihdon (nahan irtoamisen) jälkeen toukka on keltaisten, mustien ja valkoisten raitojen värittämä. Myös pää on keltaisen ja mustan raidallinen. Rungossa on neljä mustaa uloketta, kaksi kummassakin päässä. Ne muistuttavat antenneja. Toukka saavuttaa 5 senttimetrin pituuden. Toukka syö ravintokasvin lehtiä ja kukkia. Se ei tee pesiä tai suojia. Se kasvaa hyvin nopeasti, ja sen vuoksi se sulaa neljästä viiteen kertaa.

Chrysalis

Kun toukka on sulanut viimeisen kerran, se muodostaa kotelon. Kotelo ei ole sama kuin kotelo. Monarkki-toukka kiinnittää takapuolensa (posterior) tukeen ja roikkuu alaspäin J-kirjaimen muotoisena. Toukan ruumiin sisäpuoli alkaa muuttua, ja se halkaisee nahkansa muodostaakseen sinivihreän kotelon. Sinivihreässä kotelossa on musta ja kirkkaan kultainen kaistale lähellä yläosaa. Alempana on muita kultaisia täpliä. Vietettyään useita viikkoja kotelossa aikuinen perhonen vapautuu lopulta perhosena.

Varakuningas (Limenitis archippus) muistuttaa monarkkia, mutta on sitä pienempi. Sillä on ylimääräinen musta kaistale siiven alaosassa, jota monarkilla ei ole.

Kuningatar (Danaus gilippus) on oranssin sijaan tumman punaruskea. Sillä ei ole mustia suonia. Siiven yläosan submarginaalialueella (lähellä siiven reunaa) on valkoisia täpliä. Näitä täpliä on sekä ylä- että alapuolella.

Sotilas (Danaus eresimus) on myös tumman punaruskea oranssin sijaan. Sillä on ohuet, mustat suonet. Alasiiven alapuolella on tumma keskus. Sen tumman keskuksen ympärillä on vaaleanruskeita, neliönmuotoisia täpliä.

Mimicry

Monarkit ovat pahanmakuisia ja myrkyllisiä, koska ne sisältävät kardenolidina tunnettua kemikaalia (sydänglykosidi). Kemikaali hidastaa selkärankaisten sydämen sykettä. Monarkki-toukat saavat tätä kemikaalia, kun ne syövät maitohorsmaa.

Kun monarkki muuttuu perhoseksi, se ei enää syö maitohorsmaa, mutta sen elimistössä on edelleen kemikaalia. Perhonen osoittaa kirkkaan oranssin ja mustan siipensä avulla, että niitä ei ole hyvä syödä. Tämä on varoittava väritys. Lintu voi yrittää syödä monarkkia, mutta se tulee sairaaksi ja oksentaa syötyään sen. Tämän kokemuksen jälkeen lintu oppii olemaan syömättä toista monarkkia ja myöskään mitään muuta perhosta, joka on ulkonäöltään samanlainen. Varisperhonen on samannäköinen kuin monarkki, mutta sen kehossa ei ole maitohorsman myrkkyä. Linnut, jotka ovat saaneet huonon kokemuksen monarkkiperhosen syömisestä, eivät yleensä syö varakuningasta. Se on esimerkki Müllerin jäljittelystä.

Predators

Meksikossa talvehtivia monarkkeja syövät usein mustapääkerttuset. Nämä linnut ovat immuuneja glykosidille. Muut linnut, kuten oriolit ja tiaiset, ovat oppineet syömään vain rintalihaksia ja vatsan sisällä olevia ruumiinosia. Näissä osissa on vähemmän myrkkyä kuin muualla kehossa. Jotkut hiiret ovat myös immuuneja suurille määrille myrkkyä. Ajan myötä talvehtivien monarkkien myrkyllisyys vähenee. Tämä tekee niistä todennäköisemmin petojen syömiä. Meksikossa linnut ja hiiret syövät noin 14 prosenttia talvehtivista monarkkeista.

Oahulla Havaijilla on valkoinen Monarch-muoto. Tämä johtuu siitä, että sinne on tuotu kaksi lintulajia. Nämä kaksi lintua tunnetaan nimillä punavihreä bulbulli ja punaviiksinen bulbulli. Ne istutettiin alueelle vuosina 1965 ja 1966. Ne ovat nyt yleisimpiä hyönteissyöjälintuja. Ne ovat luultavasti ainoat linnut, jotka syövät yhtä suuria hyönteisiä kuin monarkki. Havaijin monarkkien sydänglykosidipitoisuudet ovat alhaiset, mutta linnut saattavat olla immuuneja kemikaalille. Nämä kaksi lintulajia syövät toukkia ja joskus myös koteloita. Ne etsivät niitä maitohorsmapensaiden oksilta ja lehtien alapuolelta. Linnut syövät myös lepääviä aikuisia ja munivia naaraita. Lentäviä monarkkeja ne syövät harvemmin. Valkoisella muodolla on paremmat mahdollisuudet elää kuin oranssilla. Valkoinen muoto ei vastaa lintujen hakemaa kuvaa normaalista monarkista, joten sitä ei syödä. Tällaista puolustautumista kutsutaan apostomaattiseksi valinnaksi. Valkoinen muoto naamioituu myös lehtiryhmien läpi paistaviin valolaikkuihin.

Loiset

Loisia ovat muun muassa tachinidikärpäset Sturmia convergens ja Lesperia archippivora. Toukat, joiden sisällä on Lesperia archippivora -madoja, lopettavat viimeisen karvanvaihdon. Sen jälkeen ne roikkuvat ylösalaisin vaakasuoralla pinnalla. Ne kuolevat ennen kuin ne muuttuvat koteloksi. Tuolloin toukasta irtoaa yksi valkoinen toukka. Toukka muodostaa sitten ruskean nukan maahan.

Micrococcus flacidifex danai -bakteeri tarttuu myös toukkaan ja aiheuttaa "mustan kuoleman". Juuri ennen kuin toukka muuttuu koteloksi, se löytää vaakasuoran pinnan. Ne kuolevat muutamaa tuntia myöhemmin. Ruumis muuttuu pian sen jälkeen mustaksi. Pseudomonas aeruginosa -bakteeri aiheuttaa infektioita heikentyneissä hyönteisissä. Se on yleinen kuolinsyy laboratorioissa kasvatetuissa hyönteisissä.

Monarkki on Alabaman, Idahon, Illinoisin, Minnesotan ja Teksasin valtion hyönteinen. Se on Vermontin ja Länsi-Virginian osavaltioperhonen. Se nimettiin vuonna 1990 Yhdysvaltojen kansalliseksi hyönteiseksi. Se nimettiin yhdessä mehiläisen (Apis mellifera) kanssa. Lainsäädäntöä ei kuitenkaan hyväksytty.

Monet ihmiset haluavat houkutella monarkkeja kasvattamalla perhospuutarhan Asclepias physocarpa -kasvin avulla. Toiset haluavat kasvattaa niitä huvin vuoksi tai opetustarkoituksessa. Muuttomatkustavia monarkkeja varten on tehty suojapaikkoja. Suojapaikat sijaitsevat monarkkien suosimilla talvehtimispaikoilla. Nämä vaellukset voivat tuottaa paljon matkailutuloja.

Monet koulut pitävät myös monarkkien hoidosta. He aloittavat toukista. Kun toukista kasvaa perhosia, ne päästetään luontoon.

Joillakin organisaatioilla, kuten Cape May Bird Observatorylla, on monarkkien merkintäohjelmia. Tarrat kiinnitetään perhosen siipeen. Tarroissa on tietoja. Tämä auttaa tutkijoita seuraamaan monarkkeja niiden vaelluksen aikana. Se auttaa tutkijoita myös tutkimaan reittejä, joita monarkit kulkevat muuttomatkallaan.

Aikuisia monarkkeja on nähty useilla eri mesiangervokasveilla. Tässä on luettelo joistakin niistä:

Urokset ottavat vettä ja mineraaleja myös kosteasta maaperästä ja pienistä, märistä kivistä. Tämä tunnetaan nimellä lätäköinti. Monarchin on myös nähty lätäköityvän jalkakäytävällä olevan öljytahran kohdalla.

Tässä on luettelo kasveista, joita monarkki-toukka syö: