Mariposa apimentada
A mariposa apimentada (Biston betularia) é uma espécie temperada de mariposa noturna. É encontrado principalmente no hemisfério norte em lugares como Ásia, Europa e América do Norte. A evolução da mariposa salpicada é um exemplo de genética populacional e seleção natural.
As lagartas da mariposa não só imitam a forma, mas também a cor de um galho. Pesquisas recentes indicam que as lagartas podem sentir a cor do galho com a pele e combinar a cor do corpo com o fundo para se protegerem dos predadores.
Descrição
A envergadura varia de 45 mm a 62 mm (mediana de 55 mm). É relativamente robusto, com asas anteriores relativamente estreitas e alongadas. As asas são brancas, "salpicadas" com preto, e com linhas transversais mais ou menos distintas, também preto. Estas linhas de asa transversais e "salpicadas" a maculação (mancha) também pode, em casos raros, ser cinza ou marrom; o padrão de manchas, em casos particularmente muito raros, às vezes é uma combinação de marrom e preto/cinza. A mancha preta varia em quantidade, em alguns exemplares é quase ausente, enquanto em outros é tão densa que as asas parecem pretas salpicadas de branco. As antenas dos machos são fortemente bipectinadas. Prout (1912-16) dá conta das formas e congêneres.
Distribuição
Biston betularia is found in China (Heilongjiang, Jilin, Inner Mongolia, Beijing, Hebei, Shanxi, Shandong, Henan, Shaanxi, Ningxia, Gansu, Qinghai, Xinjiang, Fujian, Sichuan, Yunnan, Tibet), Russia, Mongolia, Japan, North Korea, South Korea, Nepal, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Turkmenistan, Georgia, Azerbaijan, Armenia, Europe and North America.
Ecologia e ciclo de vida
Na Grã-Bretanha e na Irlanda, a mariposa apimentada é univoltina (ou seja, tem uma geração por ano), enquanto no sudeste da América do Norte é bivoltina (duas gerações por ano). O ciclo de vida dos lepidópteros consiste em quatro estágios: ovos (ovos), vários estágios larvais (lagartas), pupas, que hibernam vivem no solo, e imagina (adultos). Durante o dia, as mariposas normalmente descansam nas árvores, onde são predadas por pássaros.
A lagarta é uma imitação de galho, variando na cor entre o verde e o marrom. Em uma nota histórica, foi um dos primeiros animais a ser identificado como sendo camuflado com contra-sombreamento para fazê-lo parecer plano (o sombreamento é a principal sugestão visual que faz as coisas parecerem sólidas), em um artigo de Edward Bagnall Poulton em 1887. Pesquisa indica que as lagartas podem sentir a cor do galho com a pele e combinar a cor do corpo com o fundo para se protegerem de predadores, uma capacidade de se camuflar também encontrada em cefalópodes, camaleões e alguns peixes, embora essa mudança de cor seja bastante mais lento nas lagartas.
Vai para o solo no final da estação, onde se transforma em pupa para passar o inverno. As imagens emergem das pupas entre o final de maio e agosto, os machos um pouco antes das fêmeas (isso é comum e esperado da seleção sexual). Eles emergem no final do dia e secam as asas antes de voar naquela noite.
Os machos voam todas as noites de suas vidas em busca de fêmeas, enquanto as fêmeas voam apenas na primeira noite. A partir daí, as fêmeas liberam feromônios para atrair os machos. Como o feromônio é transportado pelo vento, os machos tendem a subir o gradiente de concentração, ou seja, em direção à fonte. Durante o vôo, eles estão sujeitos à predação por morcegos. Os machos protegem a fêmea de outros machos até que ela ponha os ovos. A fêmea deposita cerca de 2.000 ovos ovóides verde-claros com cerca de 1 mm de comprimento em fendas na casca com seu ovipositor.
Comportamento de repouso
Um casal em acasalamento ou um indivíduo solitário passará o dia se escondendo de predadores, principalmente pássaros. No primeiro caso, o homem fica com a mulher para garantir a paternidade. A evidência para as posições de repouso é fornecida por dados coletados pelo pesquisador da mariposa apimentada Michael Majerus, e é fornecida nos gráficos anexos. Esses dados foram originalmente publicados em Howlett e Majerus (1987), e uma versão atualizada publicada em Majerus (1998), que concluiu que as mariposas repousam na parte superior das árvores. Majerus observa:
Críticos criacionistas da traça apimentada têm frequentemente apontado para uma declaração feita por Clarke et al(1985): "... Em 25 anos só encontrámos dois Betularia na árvore troncos ou paredes adjacentes às nossas armadilhas, e nenhum outro lugar". A razão agora parece óbvia. Poucas pessoas passam o tempo à procura de traças nas árvores. É aí que as traças apimentadas descansam diariamente.
A partir de seus dados originais, Howlett e Majerus (1987) concluíram que as mariposas geralmente descansam em posições não expostas, usando três tipos principais de local. Em primeiro lugar, alguns centímetros abaixo de uma junção de tronco de galho em um tronco de árvore onde a mariposa está na sombra; em segundo lugar, na parte inferior dos galhos e, em terceiro lugar, nos galhos folhosos. Os dados acima parecem apoiar isso.
Suporte adicional para essas posições de repouso é dado a partir de experimentos observando mariposas cativas assumindo posições de repouso em machos (Mikkola, 1979; 1984) e fêmeas (Liebert e Brakefield, 1987).
Majerus, et al., (2000) mostraram que mariposas salpicadas são cripticamente camufladas contra seus fundos quando descansam nos galhos das árvores. É claro que em comprimentos de onda visíveis humanos, typica são camuflados contra liquens e carbonaria contra casca lisa. No entanto, os pássaros são capazes de ver a luz ultravioleta que os humanos não podem ver. Usando uma câmera de vídeo ultravioleta sensível, Majerus et al. mostraram que os typica refletem a luz ultravioleta de forma salpicada e são camuflados contra líquens crostosos comuns em galhos, tanto no ultravioleta quanto no comprimento de onda visível ao homem. No entanto, os typica não são tão bem camuflados contra os líquens folhosos comuns nos troncos das árvores; embora estejam camuflados nos comprimentos de onda humanos, nos comprimentos de onda ultravioleta, os líquens folhosos não refletem a luz ultravioleta.
Durante um experimento em Cambridge durante os sete anos de 2001–2007, Majerus observou as posições naturais de descanso de mariposas salpicadas e, das 135 mariposas examinadas, mais da metade estava em galhos de árvores, principalmente na metade inferior do galho, 37% estavam em troncos de árvores, principalmente no lado norte, e apenas 12,6% estavam pousados sobre ou sob galhos.
Polimorfismo
Introdução aos formulários
Existem vários morfos melânicos e não melânicos da mariposa apimentada. Estes são controlados geneticamente. Um morfo de cor particular pode ser indicado de maneira padrão seguindo o nome da espécie na forma "morpha nome do morfo". O uso de "formulário" no método de Biston betularia f. O uso de formname para detalhar essas variações também é uma prática amplamente difundida.
Essas formas são muitas vezes acidentalmente elevadas ao status de subespécie quando aparecem na literatura. Não adicionar o "f." (forma) ou morpha implica que o táxon é uma subespécie ao invés de uma forma, como em Biston betularia carbonaria ao invés de Biston betularia f. carbonaria. Raramente, as formas foram elevadas ao status de espécie, como em Biston carbonaria. Qualquer uma dessas duas circunstâncias pode levar à crença errônea de que a especiação estava envolvida na evolução observada da mariposa. Este não é o caso; indivíduos de cada morfo se cruzam e produzem descendentes férteis com indivíduos de todos os outros morfos; portanto, há apenas uma espécie de mariposa apimentada.
Por outro lado, diferentes subespécies da mesma espécie podem teoricamente cruzar entre si e produzir descendentes totalmente férteis e saudáveis, mas na prática não, pois vivem em regiões diferentes ou se reproduzem em estações diferentes. Espécies adultas são incapazes de produzir descendentes férteis e saudáveis, ou não reconhecem os sinais de acasalamento umas das outras, ou ambos.
Experiências de reprodução européias mostraram que em Biston betularia betularia, o alelo para produção de melanismo morfo carbonaria é controlado por um único locus. O alelo melânico é dominante sobre o alelo não melânico. Esta situação é, no entanto, um pouco complicada pela presença de três outros alelos que produzem morfos indistinguíveis de morfo medionigra. Estes são de dominância intermediária, mas isso não é completo (Majerus, 1998).
Nomes de formulários
Na Europa continental, existem três morfos: o morfo branco typica (sin. morpha/f. betularia), o melanístico escuro morfo carbonaria (sin. doubledayaria) e uma forma intermediária medionigra.
Na Grã-Bretanha, o morfo branco típico é conhecido como typica, o morfo melânico é carbonaria e o fenótipo intermediário é denominado insularia.
Na América do Norte, o morfo negro melânico é morfo swettaria. Em Biston betularia cognataria, o alelo melânico (produzindo morfo swettaria) é similarmente dominante ao alelo não melânico. Existem também alguns morfos intermediários. No Japão, nenhum morfo melânico foi registrado; eles são todos morpha typica.
Evolução
A evolução da mariposa ao longo dos últimos duzentos anos tem sido estudada em detalhe. No início deste período, a grande maioria das mariposas salpicadas tinha padrões de asas de cores claras que efetivamente as camuflavam contra as árvores e líquenes de cores claras sobre as quais repousavam. No entanto, devido à poluição generalizada durante a Revolução Industrial na Inglaterra, muitos dos líquenes morreram, e as árvores nas quais as mariposas repousavam ficaram enegrecidas pela fuligem, causando a maioria das mariposas de cor clara, ou typica, para morrer devido à predação. Ao mesmo tempo, as mariposas de cor escura, ou melânicas, carbonaria, floresciam porque podiam se esconder nas árvores escurecidas.
Desde então, com a melhoria dos padrões ambientais, as mariposas de cor clara tornaram-se novamente comuns, e a mudança dramática na população da mariposa de cor clara permaneceu um assunto de muito interesse e estudo. Isso levou à criação do termo "melanismo industrial" para se referir ao escurecimento genético das espécies em resposta a poluentes. Como resultado das circunstâncias relativamente simples e fáceis de entender da adaptação, a mariposa se tornou um exemplo comum usado para explicar ou demonstrar a seleção natural para leigos e alunos de sala de aula por meio de simulações.
O primeiro morfo carbonaria foi registrado por Edleston em Manchester em 1848, e nos anos subsequentes aumentou em frequência. Experimentos de predação, particularmente por Bernard Kettlewell, estabeleceram que o agente de seleção eram pássaros que se alimentavam do morfo carbonaria. Experimentos e observações subseqüentes apoiaram a explicação evolutiva inicial do fenômeno.
Base genética do melanismo
A evolução da mutação do melanismo industrial foi demonstrada devido à inserção de um elemento transponível no primeiro íntron do gene córtex, resultando em um aumento na abundância do córtex, que se expressa no desenvolvimento das asas.
Galeria
Subespécies parva (masculino)
Subespécies parva (feminino)
Subespécies Biston betularia nepalensis (masculino)
Subespécies O que é isso? (feminino)
