Migración de la Mariposa Monarca

La migración de este colorido insecto a través del continente norteamericano es uno de los mayores eventos naturales de la Tierra. Cada otoño, millones de mariposas monarcas abandonan sus zonas de reproducción de verano en el noreste de los Estados Unidos y Canadá y viajan más de 3,000 millas para llegar a las zonas de invernada en el suroeste de México.

Pero a diferencia de las aves o ñus que también se embarcan en migraciones épicas, estas mariposas individuales nunca regresarán.

[alert type=”success” icon-size=”hide-icon”]¿Por qué no regresan hasta el final? ¿Cómo saben adónde ir en primer lugar?[/alert]

¿Cómo funciona la migración de la mariposa monarca?

A medida que los días se acortan y las temperaturas descienden, los monarcas comienzan a abandonar sus territorios de cría y alimentación en busca de un lugar seguro para pasar el invierno.

Migración de las Monarcas, llegando a México

Migración de las Monarcas, llegando a México

Para los monarcas, esa tierra para pasar el invierno se encuentra en lo alto de unas pocas montañas en el centro de México. Una vez allí, los monarcas se apiñan por millones en las ramas de los árboles de abeto oyamel.

Estos árboles, también conocidos como abetos sagrados, crean un microclima que protege a los insectos, dice Pablo Jaramillo-López, investigador científico de la Universidad Nacional Autónoma de México.

El dosel de los árboles y el ecosistema proporcionan un efecto de manta para los monarcas, por lo que las temperaturas no suben ni bajan demasiado, dice López.

Después de esperar el invierno, estos individuos se dirigen parte del camino de regreso hacia el norte, a climas más cálidos como Texas, donde se aparean y ponen huevos en plantas de algas marinas. En pocos días, los huevos se convierten en brillantes orugas rayadas de negro , oro y blanco. Estas larvas de monarca consumen grandes cantidades de algas antes de formar una crisálida y transformarse en mariposas adultas. (Lea cómo la decadencia de la monarca está ligada a la algas.)

Oruga de Mariposas Monarcas

Oruga de Mariposas Monarcas

En este punto del ciclo, las nuevas mariposas se elevan de nuevo al cielo y vuelan otros cientos de millas hacia el norte antes de encontrar otra mancha de algas marinas y repetir el proceso.

Las monarcas podrían necesitar entre cuatro y cinco generaciones para completar el viaje de regreso a Canadá, dice Sarina Jepsen, quien dirige el programa de especies en peligro de extinción de la Xerces Society, una organización internacional sin fines de lucro dedicada a la conservación de los invertebrados.

Luego, cuando el otoño vuelve a rodar, los monarcas hacen uso de las corrientes de aire para volar de regreso a México , una hazaña aparentemente imposible para un insecto de aspecto tan delicado.

“Curiosamente, las olas de monarcas que se dirigen hacia el norte completarán sus ciclos de vida completos en sólo cinco a siete semanas cada una”, dice Jaramillo-López.

“Pero cuando el otoño vuelva a caer, una ‘supergeneración‘ especial de monarcas que puede vivir hasta ocho meses hará uso de las corrientes de aire para volar de regreso a México, una hazaña aparentemente imposible para un insecto de aspecto tan delicado”. “Esto hace que las monarcas migratorias sean tan únicas, ya que son de la misma especie, pero por alguna razón viven mucho más tiempo.”

¿Por qué migran las monarcas y cómo saben adónde ir?

Esta parte sigue siendo objeto de debate, dice Jepsen. Pero hay un par de teorías. Una explicación podría ser que cuando las monarcas marchan hacia el norte, esencialmente están siguiendo el florecimiento de su principal fuente de alimento: las plantas de lenteja lechosa. Y cuando llega el invierno y esas plantas mueren, los animales se retiran a un lugar con condiciones que los protegen del clima.

Otra idea involucra sus sistemas inmunológicos. “La migración también permite a las monarcas escapar de los hábitats en los que se han acumulado parásitos a finales del verano “, dice Sonia Altizer, ecologista de la Universidad de Georgia. (Leer: “Mariposas Monarca en Peligro Reciben $3.2 Millones del Gobierno de los Estados Unidos.”)

Altizer ha encontrado que las mariposas adultas infectadas con un parásito protozoario llamado Ophryocystis elektroscirrha, u OE, no pueden volar tan bien en las pruebas de laboratorio y viajar distancias más cortas en la naturaleza. (Leer m

“Creemos que la migración elimina a los monarcas más infectados, eliminándolos de las poblaciones”, dice Altizer.

En cuanto a cómo los monarcas saben adónde ir, un estudio publicado en 2016 sugiere que las criaturas navegan basándose en su posición relativa con respecto al sol. Pero los científicos todavía están planificando exactamente cómo funciona esto.

Migración de otoño

Cuando las monarcas de finales del verano y principios del otoño emergen de sus pupas, son física y conductualmente diferentes de las que emergen en el verano. Los días más cortos, el aire más fresco y la senescencia (envejecimiento) de las algas marinas a finales del verano desencadenan cambios. En la parte norte de su área de distribución, esto ocurre alrededor de finales de agosto, cuando los monarcas comienzan a emerger en la diapausa reproductiva. La diapausia es controlada por el sistema nervioso y por las hormonas. Los factores ambientales que indican la aparición de condiciones desfavorables están implicados en el desencadenamiento de esta respuesta fisiológica. Estos factores incluyen la duración del día, la temperatura y la calidad de la planta huésped.

Duración del día: La disminución de la duración del día es uno de los factores más importantes que hacen que las monarcas emerjan en la diapausa reproductiva. En una serie de experimentos, Liz Goehring (estudiante científica graduada de la U of MN) descubrió que los monarcas criados bajo constantes jornadas cortas y largas eran mayormente reproductivos, mientras que aquellos criados bajo jornadas decrecientes eran más propensos a estar en diapausa. Por lo tanto, concluyó que es el cambio en la duración del día lo que es una clave importante, en lugar de la duración absoluta del día.

Temperatura: La fluctuación de las temperaturas también contribuye a la aparición de la diapausia en las monarcas, aunque no tanto como la disminución de la duración del día. Las temperaturas se vuelven más frías en el otoño en los estados del norte, pero también comienzan a fluctuar más. Puede que todavía haga bastante calor durante el día, pero las noches son mucho más frescas que en verano. En la misma serie de experimentos mencionados anteriormente, Liz Goehring encontró que la diapausa era dos veces más probable que ocurriera en monarcas criadas bajo un tratamiento de temperatura fluctuante donde las temperaturas nocturnas eran más bajas (21°C / 70°F) que las temperaturas diurnas (27°C / 80°F) que aquellas criadas bajo una temperatura constante (27°C / 80°F).

Calidad de la planta huésped: Otra indicación que los monarcas podrían usar es la calidad de la planta huésped. A medida que el clima frío se acerca, las plantas comienzan a senescer y sus hojas se vuelven amarillas y secas. Liz Goehring manipuló la calidad de las plantas tropicales de algas marinas en maceta (Asclepias curassavica) cultivadas en un invernadero de manera que algunas eran jóvenes (buena calidad) y otras eran viejas (mala calidad). Encontró que las monarcas criadas en plantas viejas eran más propensas a emerger en diapausa que las criadas en plantas jóvenes. Sin embargo, en otro experimento en el que comparó esquejes de algas comunes silvestres y cultivadas en invernadero (A. syriaca), las características de la planta huésped no tuvieron ningún efecto. Esto podría deberse a que los esquejes pueden no transmitir señales de calidad de la planta con la misma precisión que las plantas sin cortar. También es posible que el efecto de una planta huésped se exprese de manera diferente en A. curassavica y A. syriaca. Sin embargo, el primer experimento sugiere que la calidad de la planta huésped puede ser un indicio importante en el inicio de la diapausa en las monarcas.

Estos indicios (disminución de la duración del día, fluctuación de la temperatura y mala calidad de la planta huésped) actúan juntos para inducir la diapausa en las monarcas. Sin embargo, la diapausia puede ocurrir en monarcas expuestas a una sola señal. Hacer uso de más de un taco para evaluar la idoneidad actual y futura del hábitat podría ser una mejor estrategia en ambientes impredecibles.

Migración de primavera

Los monarcas norteamericanos pasan el invierno durmiendo en los árboles en sitios en México y el sur de California. Se agrupan, cubriendo troncos y ramas enteras. A medida que el invierno termina y los días se alargan, los monarcas se vuelven más activos y comienzan un período de 3-5 semanas de intensa actividad de apareamiento. En México, comienzan a dejar sus dormideros a mediados de marzo, volando hacia el norte y el este en busca de plantas de algas marinas sobre las que poner sus huevos.

El tiempo de finalización de la diapausa parece variar considerablemente entre individuos dentro de una colonia que pasa el invierno. Las poblaciones invernantes están formadas por monarcas procedentes de una amplia zona geográfica, sometidas a una amplia gama de condiciones ambientales. En consecuencia, estos monarcas no son todos de la misma edad y no han experimentado las mismas condiciones ambientales. Curiosamente, la diapausa monarca parece durar más tiempo en las hembras que en los machos.

Hay varios factores que pueden influir en la progresión de la diapausa en las monarcas y desencadenar el desarrollo de los órganos reproductores. La tasa de desarrollo de la diapausa en los insectos es a menudo impulsada por la temperatura. Otros factores que pueden influir en el desarrollo de la diapausia incluyen la duración del día, la humedad, la comida, el apareamiento, la disponibilidad de plantas hospederas y la estimulación por el daño corporal. Una vez que se completa la diapausa, el insecto puede continuar durmiendo hasta que las condiciones ambientales sean adecuadas.

Disponibilidad de lenteja lechosa: Los monarcas pasan el invierno en parches de bosque, que por lo general contienen pocas plantas de lenteja, si es que contienen alguna. En condiciones óptimas, las monarcas no deberían comenzar a desarrollar sus órganos reproductivos a menos que pronto tengan acceso a las algas marinas, ya que las hembras no pueden poner sus huevos en ningún otro tipo de planta.

Liz Goehring (científica de la Universidad de Michigan) realizó una serie de experimentos sobre el desarrollo reproductivo post-diapático en monarcas. Encontró que la mayoría de las hembras sin acceso a algas carecían de ovocitos maduros, mientras que la mayoría con acceso a algas desarrolló ovocitos maduros en 3-4 días. Por lo tanto, el acceso a las algas estimuló el desarrollo reproductivo postdiapausa. Sin embargo, todas las hembras desarrollaron ovocitos maduros dentro de las 2 semanas de haber experimentado temperaturas cálidas, lo que indica que no se requiere el uso de algas marinas para completar la diapausa.

Apareamiento: Las hembras deben aparearse antes de que puedan poner huevos fértiles, por lo que es más probable que las hembras completen la diapausa y maduren reproductivamente después de haberse apareado. Este ha sido el caso de las monarcas; las hembras postdiapausas producen ovocitos maduros más rápidamente si se aparean. Sin embargo, tampoco es necesario para la oogénesis en monarcas. Las hembras pueden completar la diapausa y madurar reproductivamente antes de aparearse.

Duración del día: Debido a que la disminución de la duración del día es muy importante en la señalización de las monarcas para entrar en diapausa, uno podría sospechar que el aumento de la duración del día podría ser importante en la señalización para completar la diapausa. Sin embargo, Liz Goehring no encontró evidencia que apoye esta hipótesis. En su serie de experimentos, el aumento de la duración del día no tuvo ningún efecto sobre el desarrollo ovárico de la monarca después de la diapausa, aunque puede ser importante para desencadenar otros cambios relacionados con la finalización de la diapausia.

Condición corporal: La condición corporal puede ser importante para determinar cuándo la monarca completa la diapausa. Cuanto más tiempo permanezca un monarca en diapausa, más energía consumirá. Uno podría pensar que los monarcas en malas condiciones completarían la diapausa antes, cuando empiezan a agotar sus reservas de energía. Varios investigadores han encontrado que esto es cierto en los hombres. Ellos han encontrado que los machos que se aparean temprano en la temporada (que han completado la diapausa temprano) son más delgados y más andrajosos que los machos que todavía se posan temprano en la temporada (que todavía están en diapausa). Sin embargo, Liz Goehring encontró evidencia para apoyar la hipótesis opuesta en monarcas femeninas. Ella recolectó cientos de hembras en un sitio de hibernación en México, y encontró que las hembras más grandes eran más propensas a haber iniciado el desarrollo ovárico, sugiriendo que las hembras más grandes completan la diapausa antes.

¿Por qué son importantes las mariposas monarca?

Si bien las monarcas pueden parecer pequeñas e insignificantes, las criaturas desempeñan un papel crucial en los ecosistemas que habitan.

Como adultas, las mariposas monarca visitan un sinnúmero de flores silvestres cada año mientras buscan néctar rico en nutrientes. Al hacerlo, los monarcas transfieren el polen de una planta a otra y ayudan a la reproducción de esas especies. (Aprenda la clave de la migración a larga distancia de la monarca.)

Y aunque las orugas y los adultos de la monarca son venenosos para la mayoría de los depredadores,  gracias a las toxinas que adquieren de las algas, algunos animales todavía son capaces de digerirlas. Los Orioles y los Picos Gruesos en particular hacen un festín de monarcas durante el invierno, y se sabe que las hormigas, las avispas, las moscas y las arañas se alimentan de las orugas cuando tienen la oportunidad.

¿Están las Mariposas Monarca en Peligro de Extinción?

La respuesta corta es no. Las mariposas monarca son en realidad bastante comunes en todo el mundo, con poblaciones que se encuentran en lugares tan lejanos como el norte de África y Nueva Zelanda.

Sin embargo, la subespecie conocida como Danaus plexippus plexippus es la única que realiza la gran migración norteamericana, y estas mariposas están cada vez más amenazadas.

Jepsen dice que la Xerces Society ha solicitado al Servicio de Pesca y Vida Silvestre de Estados Unidos que declare a las subespecies migratorias de monarcas amenazadas bajo la Ley de Especies en Peligro de Extinción. Esa conclusión se está examinando actualmente.

Mariposa Monarca Adulta

Mariposa Monarca Adulta

¿Qué Amenazas Enfrentan las Monarcas Migratorias?

Debido a que las monarcas migratorias tienen un área de distribución tan amplia, también tienen muchas amenazas. Estos incluyen la disminución de las poblaciones de algas en su área de distribución en los EE.UU. y Canadá, parásitos y enfermedades como las de la investigación de Altizer, e incluso una creciente demanda de aguacates provenientes de México. (Lea más sobre las grandes migraciones del mundo.)

El problema de la palta es delicado, dice Jaramillo-López, porque la gente que vive cerca de los campos de invernada de la monarca necesita buenas formas de ganarse la vida. Desafortunadamente, cuando los bosques nativos son reemplazados por plantaciones de aguacate, esto puede tener un efecto dominó sobre los monarcas en las montañas.

México ha designado casi 140,000 acres de bosque como área protegida para las monarcas invernantes, pero Jaramillo-López dice que gran parte de esta área es en realidad sólo una zona de amortiguamiento que evita que los fuertes vientos dañen el área central donde se congregan las monarcas. Por lo tanto, incluso si el área que se está arrasando para el cultivo de aguacate se encuentra a una altitud más baja de lo que las mariposas prefieren, todavía puede afectar los bosques de los que dependen.

Según Jepsen, la gente también puede hacer daño a las poblaciones silvestres al tratar de criar huevos de monarca comprados a proveedores comerciales . Hay muy poca supervisión, dice, lo que significa que incluso si usted está tratando de ayudar a los monarcas, podría estar propagando la enfermedad inadvertidamente. (Vea “Cómo su patio trasero puede salvar mariposas.”)

“Lo mejor que puedes hacer”, dice Jepsen, “es proporcionar un hábitat para las monarcas y dejar que hagan lo suyo”.

Fuente: nationalgeographic.com