Mariposa monarca

D. p. plexippus
Piedra Herrada, México

La mariposa monarca o simplemente monarca (Danaus plexippus) es una mariposa algodoncillo (subfamilia Danainae) en la familia Nymphalidae. Otros nombres comunes, según la región, incluyen algodoncillo, tigre común, vagabundo y marrón con venas negras. Es una de las mariposas más familiares de América del Norte y un polinizador icónico, aunque no es un polinizador especialmente efectivo de algodoncillo. Sus alas presentan un patrón negro, naranja y blanco fácilmente reconocible, con una envergadura de 8,9 a 10,2 cm (3,5 a 4,0 pulgadas). Una imitadora de Müller, la mariposa virrey, es similar en color y patrón, pero es notablemente más pequeña y tiene una franja negra adicional en cada ala trasera.

La población de monarcas del este de América del Norte se destaca por su migración instintiva anual hacia el sur a fines del verano/otoño desde el norte y el centro de los Estados Unidos y el sur de Canadá hasta Florida y México. Durante la migración de otoño, las monarcas recorren miles de kilómetros, con el correspondiente regreso multigeneracional al norte en primavera. La población de monarcas del oeste de América del Norte al oeste de las Montañas Rocosas a menudo migra a sitios en el sur de California, pero también se han encontrado individuos en sitios mexicanos que pasan el invierno. En 2009, las monarcas se criaron en la Estación Espacial Internacional y emergieron con éxito de pupas ubicadas en el Aparato Comercial Genérico de Bioprocesamiento de la estación.

Etimología

El nombre "monarca" Se cree que se entregó en honor al rey Guillermo III de Inglaterra, ya que el color principal de la mariposa es el del título secundario del rey, Príncipe de Orange. El monarca fue descrito originalmente por Carl Linnaeus en su Systema Naturae de 1758 y colocado en el género Papilio. En 1780, Jan Krzysztof Kluk utilizó a la monarca como especie tipo para un nuevo género, Danaus.

Danao (griego antiguo Δαναός), bisnieto de Zeus, fue un rey mítico en Egipto o Libia, que fundó Argos; Plexippus (Πλήξιππος) fue uno de los 50 hijos de Aegyptus, el hermano gemelo de Danaus. En griego homérico, su nombre significa "el que azuza a los caballos", es decir, "jinete" o "auriga". En la décima edición de Systema Naturae, al pie de la página 467, Linneo escribió que los nombres de los Danai festivi, la división del género a la que pertenece Papilio plexippus pertenecían, se derivaron de los hijos de Aegyptus. Linnaeus dividió su gran género Papilio, que contenía todas las especies de mariposas conocidas, en lo que ahora llamaríamos subgéneros. El Danai festivi formó uno de los "subgéneros", que contiene especies coloridas, a diferencia del Danai candidi, que contiene especies con alas blancas brillantes. Linnaeus escribió: "Danaorum Candidorum nomina a filiabus Danai Aegypti, Festivorum a filiis mutuatus sunt.&# 34; (Inglés: "Los nombres de Danai candidi se han derivado de las hijas de Danaus, los de Danai festivi de los hijos de Aegyptus.").

Robert Michael Pyle sugirió que Danaus es una versión masculinizada de Danaë (griego Δανάη), la tataranieta de Danaus, para a quien Zeus vino como una lluvia de oro, lo que le pareció una fuente más apropiada para el nombre de esta mariposa.

Taxonomía

Morfo blanco del monarca en Hawai llamado el monarca blanco

Las monarcas pertenecen a la subfamilia Danainae de la familia Nymphalidae. Danainae se consideraba anteriormente una familia Danaidae por separado. Las tres especies de mariposas monarca son:

• D. pleippus, descrito por Linneo en 1758, es la especie más comúnmente conocida como la mariposa monarca de América del Norte. Su alcance se extiende en todo el mundo, incluyendo Hawaii, Australia, Nueva Zelanda, España y las Islas del Pacífico.
• D. erippus, el monarca meridional, fue descrito por Pieter Cramer en 1775. Esta especie se encuentra en latitudes tropicales y subtropicales de Sudamérica, principalmente en Brasil, Uruguay, Paraguay, Argentina, Bolivia, Chile y Perú meridional. El monarca sudamericano y el monarca norteamericano pueden haber sido una especie en un momento. Algunos investigadores creen que el monarca meridional se separó de la población del monarca hace unos dos millones de años, al final del Plioceno. Los niveles del mar fueron más altos, y toda la Amazonas baja era una vasta extensión de pantano descarado que ofrecía hábitat limitado de mariposa.
• D. cleophile, el monarca jamaiquino, descrito por Jean-Baptiste Godart en 1819, va de Jamaica a Hispaniola.

Seis subespecies y dos morfos de color de D. plexippus han sido identificados:

• D. p. plexippus – nominar subespecies, descrita por Linneo en 1758, es la subespecies migratoria conocida de la mayoría de América del Norte.
  • D. p. p. "form nivosus", el monarca blanco comúnmente encontrado en Oahu, Hawaii, y raramente en otros lugares.
  • D. p. p. (todavía sin nombre) – un color morf que carece de algunas marcas de vena de ala.
• D. p. nigrippus (Richard Haensch, 1909) – Sudamérica - como forma: Danais [sic] archippus f. nigrippus. Hay-Roe et al. en 2007 identificó este taxón como una subespecie
• D. p. megalippe (Jacob Hübner, [1826]) – subespecies no migratorias, y se encuentra desde Florida y Georgia hacia el sur, en todo el Caribe y Centroamérica hasta el río Amazonas.
• D. p. leucogyne (Arthur G. Butler, 1884) - Santo Tomás
• D. p. portoricensis Austin Hobart Clark, 1941 - Puerto Rico
• D. p. tobagi Austin Hobart Clark, 1941 - Tabago

El nivel de población del morfo blanco en Oahu se acerca al 10 %. En otras islas hawaianas, el morfo blanco ocurre con una frecuencia relativamente baja. Se han encontrado monarcas blancas (D. p. p. "forma nivosus") en todo el mundo, incluidos Australia, Nueva Zelanda, Indonesia y los Estados Unidos. Sin embargo, algunos taxónomos no están de acuerdo con estas clasificaciones.

Genoma

La monarca fue la primera mariposa a la que se le secuenció el genoma. El proyecto de secuencia de 273 millones de pares de bases incluye un conjunto de 16.866 genes que codifican proteínas. El genoma proporciona a los investigadores información sobre el comportamiento migratorio, el reloj circadiano, las vías de las hormonas juveniles y los microARN que se expresan de manera diferencial entre las monarcas migratorias y de verano. Más recientemente, se ha descrito la base genética de la migración de las monarcas y la coloración de advertencia.

No existe diferenciación genética entre las poblaciones migratorias del este y el oeste de América del Norte. Investigaciones recientes han identificado las áreas específicas en el genoma de la monarca que regulan la migración. No se observa ninguna diferencia genética entre una monarca migratoria y una no migratoria, pero el gen se expresa en las monarcas migratorias, pero no en las monarcas no migratorias.

Una publicación de 2015 identificó genes de bracovirus de avispas en el genoma de la mariposa monarca de América del Norte, lo que llevó a artículos sobre las mariposas monarca como organismos modificados genéticamente.

Ciclo de vida

El ciclo de vida de la mariposa monarca

Metamorfosis

Como todos los lepidópteros, las monarcas sufren una metamorfosis completa; su ciclo de vida tiene cuatro fases: huevo, larva, pupa y adulto. Las monarcas hacen la transición de huevos a adultos durante las cálidas temperaturas del verano en tan solo 25 días, extendiéndose hasta siete semanas durante las frías condiciones de la primavera. Durante su desarrollo, tanto las larvas como sus hospedadores de algodoncillo son vulnerables a las inclemencias del tiempo, los depredadores, los parásitos y las enfermedades; comúnmente menos del 10% de los huevos y las orugas de la monarca sobreviven.

Huevo

Egg

El huevo se deriva de los materiales ingeridos como larva y de los espermatóforos recibidos de los machos durante el apareamiento. Las monarcas hembras ponen huevos individualmente, con mayor frecuencia en la parte inferior de una hoja joven de una planta de algodoncillo durante la primavera y el verano. Las hembras secretan una pequeña cantidad de pegamento para unir sus huevos directamente a la planta. Por lo general, ponen de 300 a 500 huevos durante un período de dos a cinco semanas.

Los huevos son de color crema o verde claro, de forma ovada a cónica y de un tamaño aproximado de 1,2 mm × 0,9 mm (0,047 in × 0,035 in). Los huevos pesan menos de 0,5 mg (0,0077 gr) cada uno y tienen crestas elevadas que se forman longitudinalmente desde la punta hasta el ápice y la base. Aunque cada huevo es 1⁄1000 la masa de la hembra, ella puede poner hasta su propia masa en huevos. Las hembras ponen huevos más pequeños a medida que envejecen. Las hembras más grandes ponen huevos más grandes. El número de huevos que pone una hembra, que puede aparearse varias veces, puede llegar a 1.180.

Los huevos tardan de tres a ocho días en desarrollarse y se convierten en larvas u orugas. El consumo de algodoncillo por parte de las crías beneficia la salud y ayuda a defenderlas de los depredadores. Las monarcas ponen huevos a lo largo de la ruta migratoria del sur.

Larva

Comparación de tamaño entre una oruga de goleta negra oriental (top), una oruga monarca (middle), y una oruga queen (bottom) todo en una mano humana

La larva (oruga) tiene cinco etapas (estadios), mudando al final de cada estadio. Los estadios duran de 3 a 5 días, dependiendo de factores como la temperatura y la disponibilidad de alimentos.

La oruga de primer estadio que emerge del huevo es de color verde pálido o blanco grisáceo, brillante y casi translúcida, con una cabeza grande y negra. Carece de coloración de bandas o tentáculos. La larva u oruga se come la caja del huevo y comienza a alimentarse del algodoncillo con un movimiento circular, a menudo dejando un característico agujero en forma de arco en la hoja. Las larvas de primer estadio más viejas tienen rayas oscuras sobre un fondo verdoso y desarrollan pequeñas protuberancias que luego se convierten en tentáculos frontales. El primer estadio suele tener entre 2 y 6 mm (0,079 y 0,236 pulgadas) de largo.

La larva de segundo estadio desarrolla un patrón característico de bandas transversales blancas, amarillas y negras. La larva tiene un triángulo amarillo en la cabeza y dos conjuntos de bandas amarillas alrededor de este triángulo central. Ya no es translúcido y está cubierto de setas cortas. Comienzan a crecer pares de tentáculos negros, un par más grande en el tórax y un par más pequeño en el abdomen. El segundo estadio suele tener entre 6 mm (0,24 pulgadas) y 1 cm (0,39 pulgadas) de largo.

La larva del tercer estadio tiene bandas más distintas y los dos pares de tentáculos se alargan. Las patas del tórax se diferencian en un par más pequeño cerca de la cabeza y pares más grandes más atrás. Las larvas de tercer estadio generalmente se alimentan con un movimiento de corte en los bordes de las hojas. El tercer estadio suele medir entre 1 y 1,5 cm (0,39 y 0,59 pulgadas) de largo.

La larva de cuarto estadio tiene un patrón de bandas diferente. Desarrolla manchas blancas en las propatas cerca de la espalda y, por lo general, mide entre 1,5 y 2,5 cm (0,59 y 0,98 pulgadas) de largo.

La larva de quinto estadio tiene un patrón de bandas más complejo y puntos blancos en las propatas, con patas delanteras pequeñas y muy cerca de la cabeza. Las larvas de quinto estadio a menudo mastican una muesca poco profunda en el pecíolo de la hoja que están comiendo, lo que hace que la hoja caiga en posición vertical. Su longitud varía de 2,5 a 4,5 cm (0,98 a 1,77 pulgadas).

A medida que la oruga completa su crecimiento, mide 4,5 cm (1,8 pulgadas) de largo (los especímenes grandes pueden alcanzar los 5 cm (2,0 pulgadas)) y de 7 a 8 mm (0,28 a 0,31 pulgadas) de ancho, y pesa alrededor de 1,5 g (0,053 oz), en comparación con el primer estadio, que mide de 2 a 6 mm (0,079 a 0,236 pulgadas) de largo y de 0,5 a 1,5 mm (0,020 a 0,059 pulgadas) de ancho. Las larvas de quinto estadio aumentan mucho de tamaño y peso. Luego dejan de alimentarse y, a menudo, se encuentran lejos de las plantas de algodoncillo mientras buscan un sitio para convertirse en pupa.

En un entorno de laboratorio, las etapas de cuarto y quinto estadio de la oruga mostraron signos de comportamiento agresivo con menor disponibilidad de alimentos. Se descubrió que las orugas atacadas eran atacadas cuando se alimentaban de hojas de algodoncillo, y las orugas atacaban cuando buscaban algodoncillo. Esto demuestra el comportamiento agresivo de las orugas de la monarca debido a la disponibilidad de algodoncillo.

Pupa

Chrysalis

Para prepararse para la etapa de pupa o crisálida, la oruga elige un lugar seguro para la pupa, donde hace girar una almohadilla de seda sobre una superficie horizontal orientada hacia abajo. En este punto, se da la vuelta y se engancha de forma segura con su último par de patas traseras y cuelga boca abajo, en forma de letra J. Después de "J-hanging" durante aproximadamente 12 a 16 horas, pronto endereza su cuerpo y entra en peristalsis unos segundos antes de que la piel se rompa detrás de la cabeza. Luego muda su piel durante un período de unos minutos, revelando una crisálida verde. Al principio, la crisálida es larga, suave y algo amorfa, pero después de unas pocas horas, se compacta en su forma distintiva: una crisálida opaca de color verde pálido con pequeños puntos dorados cerca de la parte inferior y un borde dorado y negro. alrededor del lado dorsal cerca de la parte superior. Al principio, su exoesqueleto es suave y frágil, pero se endurece y se vuelve más duradero en aproximadamente un día. En este punto, mide aproximadamente 2,5 cm (0,98 pulgadas) de largo y 10–12 mm (0,39–0,47 pulgadas) de ancho, y pesa alrededor de 1,2 g (0,042 oz). A temperaturas normales de verano, madura en 8 a 15 días (generalmente 11 a 12 días). Durante esta etapa de pupa, la mariposa adulta se forma en su interior. Aproximadamente un día antes de emerger, el exoesqueleto primero se vuelve translúcido y la crisálida más azulada. Finalmente, dentro de aproximadamente 12 horas, se vuelve transparente, revelando los colores negro y naranja de la mariposa en el interior antes de que eclosione (emerja).

Adulto

Un monarca emergente aferrado a su cáscara de crisálidas

El adulto emerge de su crisálida después de unas dos semanas de pupar. El adulto emergente cuelga boca abajo durante varias horas mientras bombea fluidos y aire a sus alas, que se expanden, se secan y se endurecen. La mariposa luego extiende y retrae sus alas. Una vez que las condiciones lo permiten, vuela y se alimenta de una variedad de plantas de néctar. Durante la temporada de reproducción, los adultos alcanzan la madurez sexual en 4 a 5 días. Sin embargo, la generación migratoria no alcanza la madurez hasta que se completa la hibernación.

La envergadura de las alas de los adultos varía de 8,9 a 10,2 centímetros (3,5 a 4,0 pulgadas). Los lados superiores de las alas son de color naranja rojizo, las venas y los márgenes son negros y en los márgenes aparecen dos series de pequeñas manchas blancas. Las alas anteriores de la mariposa monarca también tienen algunas manchas anaranjadas cerca de sus puntas. La parte inferior de las alas es similar, pero las puntas de las alas delanteras y traseras son de color marrón amarillento en lugar de naranja rojizo y las manchas blancas son más grandes. La forma y el color de las alas cambian al comienzo de la migración y aparecen más rojas y alargadas que las de los migrantes posteriores. El tamaño y la forma de las alas difieren entre las monarcas migratorias y las no migratorias. Las monarcas del este de América del Norte tienen alas anteriores más grandes y angulosas que las de la población occidental.

En las poblaciones del este de América del Norte, el tamaño general del ala en las dimensiones físicas de las alas varía. Los machos tienden a tener alas más grandes que las hembras y suelen ser más pesados que las hembras. Tanto los machos como las hembras tienen dimensiones torácicas similares. Las monarcas hembras tendían a tener alas más gruesas, lo que se cree que transmite una mayor resistencia a la tracción y reduce la probabilidad de sufrir daños durante la migración. Además, las hembras tenían una carga alar más baja que los machos, lo que significaría que las hembras requieren menos energía para volar.

Los adultos son sexualmente dimórficos. Los machos son un poco más grandes que las hembras y tienen una mancha negra en una vena de cada ala trasera. Las manchas contienen escamas que producen feromonas que muchos lepidópteros utilizan durante el cortejo. Las hembras suelen ser más oscuras que los machos y tienen venas más anchas en las alas. Los extremos de los abdómenes de machos y hembras difieren en forma.

El tórax del adulto tiene seis patas, pero como en todos los Nymphalidae, las patas delanteras son pequeñas y se mantienen pegadas al cuerpo. La mariposa usa solo sus patas traseras y medias cuando camina y se aferra.

Los adultos suelen vivir de 2 a 5 semanas durante la temporada de reproducción. Las larvas que crecen en altas densidades son más pequeñas, tienen menor supervivencia y pesan menos cuando son adultas en comparación con las que crecen en densidades más bajas.

Visión

Los experimentos fisiológicos sugieren que las mariposas monarca ven el mundo a través de un sistema tetracromático. Al igual que los humanos, su retina contiene tres tipos de proteínas opsina, expresadas en distintas células fotorreceptoras, cada una de las cuales absorbe luz a una longitud de onda diferente. A diferencia de los humanos, uno de esos tipos de células fotorreceptoras corresponde a una longitud de onda en el rango ultravioleta; los otros dos corresponden al azul y al verde.

Además de estas tres células fotorreceptoras en la retina principal, los ojos de la mariposa monarca contienen pigmentos filtrantes anaranjados que filtran la luz que llega a algunas opsinas que absorben el verde, lo que hace que una cuarta célula fotorreceptora sea sensible a la luz de longitud de onda más larga. La combinación de opsinas verdes filtradas y sin filtrar permite a las mariposas distinguir los colores amarillo de los anaranjados. La proteína opsina ultravioleta también se ha detectado en la región del borde dorsal de los ojos de las monarcas. Un estudio sugiere que esto permite a las mariposas la capacidad de detectar el tragaluz polarizado ultravioleta para orientarse con el sol para su largo vuelo migratorio.

Estas mariposas son capaces de distinguir los colores basándose únicamente en su longitud de onda y no en su intensidad; este fenómeno se denomina "visión del color verdadero". Esto es importante para muchos comportamientos de las mariposas, incluida la búsqueda de néctar para alimentarse, la elección de una pareja y la búsqueda de algodoncillo para poner huevos. Un estudio encontró que el color floral es más fácil de reconocer a distancia por las mariposas que buscan néctar que por la forma floral. Esto puede deberse a que las flores tienen colores muy contrastantes con el fondo verde de un paisaje vegetal. Por otro lado, la forma de la hoja es importante para la oviposición, de modo que las mariposas puedan asegurarse de que sus huevos se depositen en el algodoncillo.

Más allá de la percepción del color, la capacidad de recordar ciertos colores es fundamental en la vida de las mariposas monarca. Estos insectos pueden aprender fácilmente a asociar el color y, en menor medida, la forma, con recompensas de alimentos azucarados. Al buscar néctar, el color es la primera señal que atrae la atención del insecto hacia una posible fuente de alimento y la forma es una característica secundaria que promueve el proceso. Al buscar un lugar para poner sus huevos, los roles de color y forma se intercambian. Además, puede existir una diferencia entre las mariposas macho y hembra de otras especies en cuanto a la capacidad de aprender ciertos colores; sin embargo, no se observan diferencias entre los sexos de las mariposas monarca.

Cortejo y apareamiento

El cortejo de la monarca ocurre en dos fases. Durante la fase aérea, un macho persigue y, a menudo, obliga a una hembra a tirarse al suelo. Durante la fase terrestre, las mariposas copulan y permanecen unidas durante unos 30 a 60 minutos. Solo el 30% de los intentos de apareamiento terminan en cópula, lo que sugiere que las hembras pueden evitar el apareamiento, aunque algunas tienen más éxito que otras. Durante la cópula, un macho transfiere su espermatóforo a una hembra. Junto con el esperma, el espermatóforo proporciona nutrición a la hembra, lo que la ayuda a poner huevos. Un aumento en el tamaño de los espermatóforos aumenta la fecundidad de las monarcas hembras. Los machos que producen espermatóforos más grandes también fertilizan más hembras' huevos.

Las hembras y los machos suelen aparearse más de una vez. Las hembras que se aparean varias veces ponen más huevos. El apareamiento de las poblaciones que pasan el invierno ocurre en la primavera, antes de la dispersión. El apareamiento depende menos de las feromonas que en otras especies de su género. Las estrategias de búsqueda y captura de los machos pueden influir en el éxito de la cópula, y los cambios inducidos por los humanos en el hábitat pueden influir en la actividad de apareamiento de la monarca en los sitios de hibernación.

Distribución y hábitat

Pendiente de monarcas invernando en el Pismo State Beach de California Monarch Preserve (2015)

El rango de las poblaciones occidental y oriental de D. pag. plexippus se expande y se contrae según la temporada. El rango difiere entre áreas de reproducción, rutas de migración y dormideros de invierno. Sin embargo, no existen diferencias genéticas entre las poblaciones de monarca occidental y oriental; el aislamiento reproductivo no ha llevado a la subespeciación de estas poblaciones, como ha ocurrido en otros lugares dentro de la especie' rango.

En las Américas, la monarca se distribuye desde el sur de Canadá hasta el norte de Sudamérica. También se encuentra en las Bermudas, las Islas Cook, Hawái, Cuba y otras islas del Caribe, las Islas Salomón, Nueva Caledonia, Nueva Zelanda, Papua Nueva Guinea, Australia, las Azores, las Islas Canarias, Madeira, Portugal continental, Gibraltar, Filipinas, y Marruecos. Aparece en el Reino Unido en algunos años como un migrante accidental.

Poblaciones de hibernación de D. pag. plexippus se encuentran en México, California, a lo largo de la costa del Golfo de los Estados Unidos, durante todo el año en Florida y en Arizona, donde el hábitat tiene las condiciones específicas necesarias para su supervivencia. En la costa este de los Estados Unidos, han pasado el invierno tan al norte como Lago Mar, Virginia Beach, Virginia. Su hábitat de invernada generalmente brinda acceso a arroyos, mucha luz solar (lo que permite temperaturas corporales que les permiten volar) y vegetación adecuada para descansar, y está relativamente libre de depredadores.

Se han visto mariposas posadas que hibernan en tilos, olmos, zumaques, langostas, robles, naranjas de Osage, moras, pecanas, sauces, álamos y mezquites. Durante la reproducción, los hábitats de la monarca se pueden encontrar en campos agrícolas, pastizales, remanentes de praderas, áreas residenciales urbanas y suburbanas, jardines, árboles y bordes de caminos, en cualquier lugar donde haya acceso a plantas hospedantes de larvas.

Plantas hospedantes de larvas

Las plantas hospedantes utilizadas por la oruga monarca incluyen:

Inflorescencia de hierba de pantano, una de muchas especies Asclepias ordeños que sirven como anfitriones para orugas monarcas

Asclepias curassavica, o algodoncillo tropical, a menudo se planta como ornamental en jardines de mariposas. Las plantaciones durante todo el año en los EE. UU. son controvertidas y criticadas, ya que pueden ser la causa de nuevos sitios de hibernación a lo largo de la costa del Golfo de EE. UU., lo que lleva a la reproducción de las monarcas durante todo el año. Se cree que esto afecta negativamente los patrones de migración y causa una acumulación dramática del peligroso parásito, Ophryocystis elektroscirrha. Una nueva investigación también ha demostrado que las larvas de monarca criadas en algodoncillo tropical muestran un desarrollo migratorio reducido (diapausa reproductiva), y cuando los adultos migratorios están expuestos al algodoncillo tropical, estimula el crecimiento del tejido reproductivo.

Fuentes de alimentos para adultos

Nectaring on morado coneflower (Echinacea purpurea)

Aunque las larvas solo comen algodoncillo, las monarcas adultas se alimentan del néctar de muchas plantas, entre ellas:

Las mariposas monarca obtienen humedad y minerales del suelo húmedo y la grava mojada, un comportamiento conocido como formación de charcos de lodo. También se ha visto a la monarca encharcando una mancha de aceite en el pavimento.

Vuelo y migración

Overwintering on Oyamel firAbies religiosa)
Piedra Herrada, México

Migrando monarcas descansando en un pinar en Fire Island National Seashore en Long Island, Nueva York (septiembre 2021)

En América del Norte, las monarcas migran tanto al norte como al sur anualmente, en un viaje de larga distancia lleno de riesgos. Esta es una migración multigeneracional, con monarcas individuales que solo hacen parte del viaje completo. La población al este de las Montañas Rocosas intenta migrar a los santuarios de la Reserva de la Biosfera Mariposa Monarca en el estado mexicano de Michoacán y partes de Florida. La población occidental trata de llegar a destinos de hibernación en varios sitios costeros en el centro y sur de California. La población que pasa el invierno al este de las Montañas Rocosas puede llegar tan al norte como Texas y Oklahoma durante la migración de primavera. Las generaciones segunda, tercera y cuarta regresan a sus ubicaciones en el norte de los Estados Unidos y Canadá en la primavera.

Las monarcas criadas en cautiverio parecen capaces de migrar a sitios de hibernación en México, aunque tienen una tasa de éxito migratorio mucho más baja que las monarcas salvajes (consulte la sección sobre crianza en cautiverio a continuación). Los sitios de hibernación de la monarca se han descubierto recientemente en Arizona. Las monarcas del este de los EE. UU. generalmente migran distancias más largas que las monarcas del oeste de los EE. UU.

Desde la década de 1800, las monarcas se han extendido por todo el mundo y ahora hay muchas poblaciones no migratorias en todo el mundo.

La velocidad de vuelo de los adultos es de unos 9 km/h (6 mph).

Interacciones con depredadores

Tanto en forma de oruga como de mariposa, las monarcas son aposemáticas y protegen a los depredadores con una brillante exhibición de colores contrastantes para advertir a los posibles depredadores de su sabor indeseable y sus características venenosas. Un investigador de la monarca enfatiza que la depredación de huevos, larvas o adultos es natural, ya que las monarcas son parte de la cadena alimentaria, por lo que las personas no deben tomar medidas para matar a los depredadores de las monarcas.

Las larvas se alimentan exclusivamente de algodoncillo y consumen glucósidos cardíacos protectores. Los niveles de toxinas en las especies Asclepias varían. No todos los monarcas son desagradables, pero exhiben batesianos o automiméticos. Los niveles de glucósidos cardíacos son más altos en el abdomen y las alas. Algunos depredadores pueden diferenciar entre estas partes y consumir las más apetecibles.

La hierba mariposa (A. tuberosa) carece de cantidades significativas de glucósidos cardíacos (cardenólidos), pero en su lugar contiene otros tipos de glucósidos tóxicos, incluidos los pregnanos. Esta diferencia puede reducir la toxicidad de las monarcas cuyas larvas se alimentan de esa especie de algodoncillo, ya que un naturalista y otros han informado que las orugas de la monarca no favorecen a la planta. Algunos otros algodoncillos tienen características similares.

Tipos de depredadores

Si bien las monarcas tienen una amplia gama de depredadores naturales, no se sospecha que ninguno de ellos cause daño a la población en general, ni que sea la causa de la disminución a largo plazo en el tamaño de las colonias de invierno.

Varias especies de aves han adquirido métodos que les permiten ingerir monarcas sin experimentar los efectos nocivos asociados con los glucósidos cardíacos (cardenólidos). La oropéndola de lomo negro puede comerse a la monarca a través de una exaptación de su comportamiento alimentario que le da la capacidad de identificar cardenólidos por el gusto y rechazarlos. Sin embargo, el picogrueso de cabeza negra ha desarrollado una insensibilidad a los venenos secundarios de las plantas que le permite ingerir monarcas sin vomitar. Como resultado, estos oropéndolas y picogordos periódicamente tienen altos niveles de cardenólidos en sus cuerpos, y se ven obligados a pasar por períodos de consumo reducido de monarca. Este ciclo reduce efectivamente la depredación potencial de las monarcas en un 50% e indica que el aposematismo de las monarcas tiene un propósito legítimo. El picogrueso de cabeza negra también ha desarrollado mutaciones de resistencia en el objetivo molecular de los venenos para el corazón, la bomba de sodio. Las mutaciones específicas que evolucionaron en una de las cuatro copias del gen de la bomba de sodio del picogrueso son las mismas que se encuentran en otras mariposas de algodoncillo como el cuervo común que también evolucionó para resistir los glucósidos cardíacos. Otros depredadores de aves incluyen cuitlacoches pardos, grackles, petirrojos, cardenales, gorriones, arrendajos y arrendajos pinyon.

El morfo blanco de la monarca apareció en Oahu después de la introducción en 1965-1966 de dos especies de pájaros bulbul, Pycnonotus cafer y Pycnonotus jocosus. Estos son ahora los insectívoros aviares más comunes en Hawai, y probablemente los únicos que comen insectos tan grandes como las monarcas. Aunque las monarcas hawaianas tienen niveles bajos de glucósidos cardíacos, las aves también pueden tolerar esa toxina. Las dos especies cazan las larvas y algunas pupas de las ramas y la parte inferior de las hojas en los arbustos de algodoncillo. Los bulbuls también comen adultos que descansan y ponen huevos, pero rara vez vuelan. Debido a su color, el morfo blanco tiene una mayor tasa de supervivencia que el naranja. Esto se debe a la selección apóstata (es decir, las aves han aprendido que las monarcas anaranjadas se pueden comer), al camuflaje (el morfo blanco coincide con la pubescencia blanca del algodoncillo o las manchas de luz que brillan a través del follaje), o porque el morfo blanco no se ajusta a la imagen de búsqueda de aves de una monarca típica, por lo que se evita.

Algunos ratones, en particular el ratón de orejas negras (Peromyscus melanotis), son, como todos los roedores, capaces de tolerar grandes dosis de cardenólidos y pueden comer monarcas. Los adultos que pasan el invierno se vuelven menos tóxicos con el tiempo, lo que los hace más vulnerables a los depredadores. En México, alrededor del 14 % de las monarcas que hibernan son devoradas por pájaros y ratones, y los ratones de orejas negras pueden comerse hasta 40 monarcas por noche.

En América del Norte, las larvas y los adultos de la mariquita asiática introducida (Harmonia axyridis) comen los huevos y las larvas de primer estadio de la monarca. La mantis china (Tenodera sinensis) consumirá las larvas una vez que se extraiga el intestino evitando así los cardenólidos. Las avispas depredadoras comúnmente consumen larvas, aunque las larvas grandes pueden evitar la depredación de las avispas dejándose caer de la planta o sacudiendo sus cuerpos.

Aposematismo

Estructura química de oleandrina, una de las glicóseas cardíacas

Las monarcas son tóxicas y de mal sabor debido a la presencia de cardenólidos en sus cuerpos, que las orugas ingieren cuando se alimentan de algodoncillo. Las monarcas y otros insectos resistentes a cardenólidos dependen de una forma resistente de la enzima Na+/K+-ATPasa para tolerar concentraciones significativamente más altas de cardenólidos que las especies no resistentes. Al ingerir una gran cantidad de plantas del género Asclepias, principalmente algodoncillo, las orugas de la monarca son capaces de secuestrar glucósidos cardíacos, o más específicamente cardenólidos, que son esteroides que actúan de manera similar a los digitálicos. Se ha encontrado que las monarcas son capaces de secuestrar cardenólidos de manera más eficaz de las plantas con un contenido intermedio de cardenólido que de las que tienen un contenido alto o bajo. Se encontró que tres mutaciones que evolucionaron en la Na+/K+-ATPasa de la mariposa monarca eran suficientes juntas para conferir resistencia a los glucósidos cardíacos dietéticos. Esto se probó intercambiando estas mutaciones en el mismo gen en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster utilizando la edición del genoma CRISPR-Cas9. Estas moscas de la fruta convertidas en moscas monarca eran completamente resistentes a la uabaína dietética, un glucósido cardíaco que se encuentra en las Apocynaceae, e incluso secuestraron algunas a través de la metamorfosis, como la monarca.

Diferentes especies de algodoncillo tienen diferentes efectos sobre el crecimiento, la virulencia y la transmisión de parásitos. Una especie, Asclepias curassavica, parece reducir los síntomas de la infección por Ophryocystis elektroscirrha (OE). Las dos posibles explicaciones para esto incluyen que promueve la salud general de la monarca para estimular el sistema inmunológico de la monarca o que los químicos de la planta tienen un efecto negativo directo sobre los parásitos OE. A. curassavica no cura ni previene la infección por EO; simplemente permite que las monarcas infectadas vivan más tiempo, y esto permitiría que las monarcas infectadas propaguen las esporas OE durante períodos más largos. Para el jardín de mariposas doméstico promedio, este escenario solo agrega más EO a la población local.

Después de que la oruga se convierte en mariposa, las toxinas se trasladan a diferentes partes del cuerpo. Dado que muchas aves atacan las alas de la mariposa, tener tres veces los glucósidos cardíacos en las alas deja a los depredadores con un sabor muy desagradable y puede evitar que ingieran el cuerpo de la mariposa. Para combatir a los depredadores que quitan las alas solo para ingerir el abdomen, las monarcas mantienen los glucósidos cardíacos más potentes en sus abdómenes.

Mímica

Monarca (izquierda) y mariposas de virrey (derecha) que exhiben mimicry Müllerian

Las monarcas comparten la defensa del sabor nocivo con la mariposa virrey de apariencia similar en lo que quizás sea uno de los ejemplos más conocidos de mimetismo. Aunque durante mucho tiempo se pretendió que era un ejemplo de mimetismo batesiano, en realidad, según los informes, el virrey es más desagradable que el monarca, lo que lo convierte en un caso de mimetismo mülleriano.

Interacción humana

La monarca es el insecto estatal de Alabama, Idaho, Illinois, Minnesota, Texas, Vermont y Virginia Occidental. Se introdujo legislación para convertirlo en el insecto nacional de los Estados Unidos, pero fracasó en 1989 y nuevamente en 1991.

Los propietarios de viviendas establecen cada vez más jardines de mariposas; las monarcas pueden ser atraídas cultivando un jardín de mariposas con especies específicas de algodoncillo y plantas de néctar. Se están realizando esfuerzos para establecer estas estaciones de paso monarca.

Una película IMAX, Flight of the Butterflies, describe la historia de los Urquhart, Brugger y Trail para documentar la entonces desconocida migración de la monarca a las áreas de hibernación mexicanas.

Se han creado santuarios y reservas en lugares de hibernación en México y California para limitar la destrucción del hábitat. Estos sitios pueden generar importantes ingresos por turismo. Sin embargo, con menos turismo, las mariposas monarca tendrán una mayor tasa de supervivencia porque muestran un mayor contenido de proteínas y un mayor valor de respuesta inmune y defensa oxidativa.

Las organizaciones y los individuos participan en los programas de etiquetado. La información de etiquetado se utiliza para estudiar los patrones de migración.

La novela de 2012 de Barbara Kingsolver, Flight Behavior, trata sobre la apariencia ficticia de una gran población en los Apalaches.

Cría en cautividad

Los humanos interactúan con las monarcas cuando las crían en cautiverio, lo que se ha vuelto cada vez más popular. Sin embargo, existen riesgos en esta controvertida actividad. Por un lado, la cría en cautividad tiene muchos aspectos positivos. Las monarcas se crían en las escuelas y se utilizan para la liberación de mariposas en hospicios, eventos conmemorativos y bodas. Los servicios conmemorativos de los ataques del 11 de septiembre incluyen la liberación de las monarcas criadas en cautiverio. Las monarcas se utilizan en escuelas y centros naturales con fines educativos. Muchos propietarios crían monarcas en cautiverio como pasatiempo y con fines educativos.

Por otro lado, esta práctica se vuelve problemática cuando las monarcas son "criadas en masa". Las historias en el Huffington Post en 2015 y en la revista Discover en 2016 han resumido la controversia en torno a este tema.

Los frecuentes informes de los medios sobre el declive de las monarcas han alentado a muchos propietarios a intentar criar tantas monarcas como sea posible en sus hogares y luego liberarlas en la naturaleza en un esfuerzo por "aumentar la población de monarcas". Algunas personas, como una en el condado de Linn, Iowa, han criado a miles de monarcas al mismo tiempo.

Algunos científicos de las monarcas no aprueban la práctica de criar monarcas "grandes" número de monarcas en cautiverio para su liberación en la naturaleza debido a los riesgos de problemas genéticos y propagación de enfermedades. Una de las mayores preocupaciones de la cría masiva es el potencial de propagación del parásito de la monarca, Ophryocystis elektroscirrha, en la naturaleza. Este parásito puede acumularse rápidamente en las monarcas cautivas, especialmente si están alojadas juntas. Las esporas del parásito también pueden contaminar rápidamente todo el equipo de alojamiento, de modo que todas las monarcas subsiguientes criadas en los mismos contenedores se infecten. Un investigador afirmó que criar más de 100 monarcas constituye una "cría en masa" y no se debe hacer.

Además de los riesgos de enfermedades, los investigadores creen que estas monarcas criadas en cautiverio no están tan en forma como las salvajes, debido a las condiciones antinaturales en las que se crían. Los propietarios suelen criar monarcas en recipientes de plástico o vidrio en sus cocinas, sótanos, porches, etc., y bajo iluminación artificial y temperaturas controladas. Tales condiciones no imitarían a lo que las monarcas están acostumbradas en la naturaleza y pueden resultar en adultos que no son aptos para las realidades de su existencia salvaje. En apoyo de esto, un estudio reciente realizado por un científico ciudadano encontró que las monarcas criadas en cautiverio tienen una tasa de éxito de migración más baja que las monarcas salvajes.

Un estudio de 2019 arrojó luz sobre el estado físico de las monarcas criadas en cautiverio, al probar monarcas criadas y salvajes en un aparato de vuelo atado que evaluó la capacidad de navegación. En ese estudio, las monarcas que fueron criadas hasta la edad adulta en condiciones artificiales mostraron una reducción en la capacidad de navegación. Esto sucedió incluso con monarcas que fueron traídas en cautiverio de la naturaleza durante unos días. Algunos monarcas criados en cautiverio mostraron una navegación adecuada. Este estudio reveló la fragilidad del desarrollo de la monarca; si las condiciones no son adecuadas, su capacidad para migrar correctamente podría verse afectada. El mismo estudio también examinó la genética de una colección de monarcas criadas compradas a un criador de mariposas y descubrió que eran dramáticamente diferentes de las monarcas salvajes, tanto que el autor principal las describió como 'monarcas franken'.

Un estudio no publicado en 2019 comparó el comportamiento de las larvas de monarca criadas en cautiverio con las salvajes. El estudio mostró que las larvas criadas exhibieron un comportamiento más defensivo que las larvas silvestres. Se desconoce el motivo de esto, pero podría relacionarse con el hecho de que las larvas criadas se manipulan y/o perturban con frecuencia.

Amenazas

En febrero de 2015, el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. informó sobre un estudio que mostraba que casi mil millones de monarcas habían desaparecido de los sitios de hibernación de las mariposas desde 1990. La agencia atribuyó el declive de las monarcas en parte a una pérdida de algodoncillo causada por los herbicidas que habían usado los agricultores y los propietarios de viviendas.

Poblaciones de monarcas occidentales

Población de monarca occidental de 1997 a 2013 (de datos de Xerces Society)

Según una comparación de 20 años de 2014, el número de personas que pasan el invierno al oeste de las Montañas Rocosas ha disminuido más del 50 % desde 1997 y la cantidad de personas que pasan el invierno al este de las Montañas Rocosas ha disminuido más del 90 % desde 1995. Según Xerces Sociedad, la población de monarcas en California disminuyó un 86% en 2018, pasando de millones de mariposas a decenas de miles de mariposas.

El conteo anual de invierno de 2020-2021 de la sociedad mostró una disminución significativa en la población de California. Un sitio de Pacific Grove no tenía una sola mariposa monarca. Una explicación principal para esto fue la destrucción de los hábitats de algodoncillo de la mariposa. Se cree que esta población en particular comprende menos de 2000 individuos, a partir de 2022.

Poblaciones de monarcas del este y medio oeste

Área cubierta por monarcas (D. pleippus, población migratoria oriental) en sus zonas de inmersión en México entre 1993 y 2018

Una publicación de 2016 atribuyó la disminución del 90 % de la década anterior en el número de monarcas orientales que hibernan a la pérdida del hábitat de reproducción y el algodoncillo. Los autores de la publicación afirmaron que existía una probabilidad del 11 % al 57 % de que esta población casi se extinguiera en los próximos 20 años.

Chip Taylor, director de Monarch Watch en la Universidad de Kansas, ha declarado que el hábitat del algodoncillo del Medio Oeste "prácticamente ha desaparecido" con 120–150 millones de acres perdidos. Para ayudar a combatir este problema, Monarch Watch alienta la plantación de "Monarch Waystations".

Pérdida de hábitat debido al uso de herbicidas y cultivos modificados genéticamente

La disminución de la abundancia de algodoncillo y de las poblaciones de monarca entre 1999 y 2010 se correlaciona con la adopción de maíz y soja genéticamente modificados (GM) tolerantes a herbicidas, que ahora constituyen el 89 % y el 94 % de estos cultivos, respectivamente, en los EE. UU. GM el maíz y la soja son resistentes al efecto del herbicida glifosato. Algunos conservacionistas atribuyen la desaparición del algodoncillo a las prácticas agrícolas en el Medio Oeste, donde las semillas transgénicas se cultivan para resistir los herbicidas que los agricultores usan para matar plantas no deseadas que crecen cerca de sus hileras de cultivos alimentarios.

En 2015, el Consejo de Defensa de los Recursos Naturales presentó una demanda contra la Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos. El Consejo argumentó que la agencia ignoró las advertencias sobre los peligros del uso de glifosato para las monarcas. Sin embargo, un estudio de 2018 sugirió que la disminución del algodoncillo es anterior a la llegada de los cultivos transgénicos.

Pérdidas durante la migración

Monarca nectaring on a zinnia flor during its migration southward to Mexico, late September of 2022

Aparentemente, las monarcas del este y medio oeste están experimentando problemas para llegar a México. Varios investigadores de monarca han citado evidencia reciente obtenida de datos de ciencia ciudadana a largo plazo que muestran que la cantidad de monarcas reproductoras (adultas) no ha disminuido en las últimas dos décadas.

La ausencia de disminuciones a largo plazo en el número de monarcas reproductoras y migratorias, pero la clara disminución en el número de monarcas que pasan el invierno, sugiere que existe una creciente desconexión entre estas etapas de la vida. Un investigador ha sugerido que la mortalidad por atropellos de automóviles constituye una amenaza creciente para las monarcas migratorias. Un estudio de mortalidad vial en el norte de México, publicado en 2019, mostró una mortalidad muy alta en solo dos "puntos críticos" cada año, lo que asciende a 200.000 monarcas asesinados.

Pérdida del hábitat de hibernación

El área de bosque mexicano a la que migran las monarcas del este y medio oeste alcanzó su nivel más bajo en dos décadas en 2013. Se esperaba que la disminución aumentara durante la temporada 2013-2014. Las autoridades ambientales mexicanas continúan monitoreando la tala ilegal de árboles de oyamel. El oyamel es una especie importante de hoja perenne en la que las mariposas invernantes pasan un tiempo significativo durante su diapausa invernal o desarrollo suspendido.

Un estudio de 2014 reconoció que si bien "la protección del hábitat de hibernación sin duda ha contribuido en gran medida a la conservación de las monarcas que se reproducen en el este de América del Norte", su investigación indica que la pérdida de hábitat en las áreas de reproducción en los Estados Unidos Unidos es la causa principal de las disminuciones de población tanto recientes como proyectadas.

Las poblaciones de monarcas occidentales se han recuperado ligeramente desde 2014, con el conteo de Acción de Gracias de las monarcas occidentales contabilizando 335 479 monarcas en 2022. La población todavía tiene mucho por hacer para recuperarse por completo.

Parásitos

Pteromalus cassotis on monarch chrysalis

Los parásitos incluyen las moscas taquínidas Sturmia convergens y Lespesia archippivora. Las larvas de mariposa parasitadas por Lesperia se suspenden, pero mueren antes de la pupa. El gusano de la mosca desciende hasta el suelo, forma un pupario marrón y luego emerge como adulto.

Las avispas pteromalidas, específicamente Pteromalus cassotis, parasitan a las pupas de las monarcas. Estas avispas ponen sus huevos en las pupas mientras la crisálida aún está blanda. Hasta 400 adultos emergen de la crisálida después de 14 a 20 días, matando a la monarca.

La bacteria Micrococcus flacidifex danai también infecta a las larvas. Justo antes de la pupa, las larvas migran a una superficie horizontal y mueren unas horas más tarde, unidas solo por un par de propatas, con el tórax y el abdomen colgando flácidos. El cuerpo se vuelve negro poco después. La bacteria Pseudomonas aeruginosa no tiene poderes invasivos, pero provoca infecciones secundarias en insectos debilitados. Es una causa común de muerte en insectos criados en laboratorio.

Ophryocystis elektroscirrha es otro parásito de la monarca. Infecta los tejidos subcutáneos y se propaga por esporas formadas durante la etapa de pupa. Las esporas se encuentran en todo el cuerpo de las mariposas infectadas, con el mayor número en el abdomen. Estas esporas pasan de la hembra a la oruga cuando las esporas se desprenden durante la puesta de huevos y luego las orugas las ingieren. Los individuos gravemente infectados son débiles, no pueden expandir sus alas o no pueden eclosionar y tienen una esperanza de vida más corta, pero los niveles de parásitos varían en las poblaciones. Este no es el caso en la crianza en laboratorio, donde después de algunas generaciones, todos los individuos pueden infectarse.

Infección por O. la elektroscirrha crea un efecto conocido como matanza selectiva, por el cual es menos probable que las monarcas migratorias que están infectadas completen la migración. Esto da como resultado poblaciones de hibernación con cargas de parásitos más bajas. Los propietarios de operaciones comerciales de cría de mariposas afirman que toman medidas para controlar este parásito en sus prácticas, aunque muchos científicos que estudian las monarcas dudan de esta afirmación.

Confusión de plantas huésped

Las plantas de golondrina negra (Cynanchum louiseae) y golondrina pálida (Cynanchum rossicum) son problemáticas para las monarcas en América del Norte. Las monarcas ponen sus huevos en estos parientes del algodoncillo nativo (Cynanchum laeve) porque producen estímulos similares al algodoncillo. Una vez que los huevos eclosionan, las orugas son envenenadas por la toxicidad de esta planta invasora de Europa.

Clima

Las variaciones climáticas durante el otoño y el verano afectan la reproducción de las mariposas. Las lluvias y las temperaturas bajo cero afectan el crecimiento del algodoncillo. Omar Vidal, director general de WWF-México, dijo: 'El ciclo de vida de la monarca depende de las condiciones climáticas en los lugares donde se reproducen. Los huevos, las larvas y las pupas se desarrollan más rápidamente en condiciones más templadas. Las temperaturas superiores a 35 °C (95 °F) pueden ser letales para las larvas, y los huevos se secan en condiciones cálidas y áridas, lo que provoca una disminución drástica en la tasa de eclosión." Si la temperatura corporal de una monarca está por debajo de los 30 °C (86 °F), una monarca no puede volar. Para calentarse, se sientan al sol o mueven rápidamente sus alas para calentarse.

El cambio climático puede afectar dramáticamente la migración de la monarca. Un estudio de 2015 examinó el impacto del aumento de las temperaturas en el área de reproducción de la monarca y mostró que en los próximos 50 años la planta hospedante de la monarca expandirá su área de distribución más al norte de Canadá, y que las monarcas seguirán esto. Si bien esto ampliará los lugares de reproducción de la monarca, también tendrá el efecto de aumentar la distancia que deben viajar las monarcas para llegar a su destino de hibernación en México, lo que podría resultar en una mayor mortalidad durante la migración.

Se ha demostrado que los algodoncillos que crecen a temperaturas más altas contienen concentraciones más altas de cardenólido, lo que hace que las hojas sean demasiado tóxicas para las orugas de la monarca. Sin embargo, es probable que este aumento de las concentraciones responda al aumento de la herbivoría de insectos, que también es causado por el aumento de las temperaturas. Se desconoce si el aumento de las temperaturas hace que el algodoncillo sea demasiado tóxico para las orugas de la monarca cuando no hay otros factores presentes. Además, se descubrió que el algodoncillo cultivado a niveles de dióxido de carbono de 760 partes por millón producía una mezcla diferente de cardenólidos tóxicos, uno de los cuales era menos eficaz contra los parásitos de la monarca.

Estado de conservación

El 20 de julio de 2022, la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza agregó a la mariposa monarca migratoria (la subespecie común en América del Norte) a su lista roja de especies en peligro de extinción.

La mariposa monarca no figura actualmente en la lista de la Convención sobre el Comercio Internacional de Especies Amenazadas de Fauna y Flora Silvestres ni está protegida específicamente por las leyes nacionales de EE. UU.

El 14 de agosto de 2014, el Centro para la Diversidad Biológica y el Centro para la Seguridad Alimentaria presentaron una petición legal solicitando la protección de la Ley de Especies en Peligro de Extinción para la monarca y su hábitat, basándose en gran medida en las tendencias a largo plazo observadas en los sitios de hibernación. El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. (FWS) inició una revisión del estado de la mariposa monarca en virtud de la Ley de Especies en Peligro de Extinción con una fecha límite para la presentación de información del 3 de marzo de 2015, que luego se extendió hasta 2020. El 15 de diciembre de 2020, el FWS dictaminó que agregar la mariposa a la lista de especies amenazadas y en peligro de extinción fue "justificado pero excluido" porque necesitaba dedicar sus recursos a 161 especies de mayor prioridad.

La cantidad de monarcas que pasan el invierno en México ha mostrado una tendencia a la baja a largo plazo. Desde 1995, las cifras de cobertura han llegado a 18 hectáreas (44 acres) durante el invierno de 1996–1997, pero en promedio unas 6 hectáreas (15 acres). La cobertura disminuyó a su punto más bajo hasta la fecha (0,67 hectáreas (1,66 acres)) durante el invierno de 2013-2014, pero se recuperó a 4,01 hectáreas (10 acres) en 2015-2016. La población promedio de monarcas en 2016 se estimó en 200 millones. Históricamente, en promedio hay 300 millones de monarcas. El aumento de 2016 se atribuyó a condiciones de reproducción favorables en el verano de 2015. Sin embargo, la cobertura se redujo en un 27 % a 2,91 hectáreas (7,19 acres) durante el invierno de 2016-2017. Algunos creen que esto se debió a una tormenta que se había producido durante marzo de 2016 en la región de las monarcas. temporada de hibernación anterior, aunque esto parece poco probable ya que la mayoría de las investigaciones actuales muestran que el tamaño de las colonias de hibernación no predice el tamaño de la población reproductora del próximo verano.

En Ontario, Canadá, la mariposa monarca figura como una especie de especial preocupación. En el otoño de 2016, el Comité sobre el Estado de la Vida Silvestre en Peligro de Canadá propuso que la monarca se incluyera como en peligro de extinción en Canadá, a diferencia de su lista actual como "especie de interés" en ese país. Esta medida, una vez promulgada, protegería el hábitat crítico de las monarcas en Canadá, como las principales áreas de acumulación de otoño en el sur de Ontario, pero también tendría implicaciones para los científicos ciudadanos que trabajan con monarcas y para las actividades en el aula. Si la monarca estuviera protegida federalmente en Canadá, estas actividades podrían estar limitadas o requerir permisos federales.

En Nueva Escocia, la monarca figura como en peligro de extinción a nivel provincial, a partir de 2017. Esta decisión (así como la decisión de Ontario) aparentemente se basa en la presunción de que la disminución de la colonia de hibernación en México crea una disminución en la reproducción. gama en Canadá. Se han realizado dos estudios recientes que examinan las tendencias a largo plazo en la abundancia de monarca en Canadá, utilizando registros de atlas de mariposas o encuestas de mariposas de ciencia ciudadana, y ninguno muestra evidencia de una disminución de la población en Canadá.

Esfuerzos de conservación

Aunque el número de monarcas reproductoras en el este de América del Norte aparentemente no ha disminuido, los informes sobre la disminución del número de mariposas que hibernan han inspirado esfuerzos para conservar la especie.

Acciones federales

El 20 de junio de 2014, el presidente Barack Obama emitió un memorando presidencial titulado "Creación de una estrategia federal para promover la salud de las abejas melíferas y otros polinizadores". El memorándum estableció un Grupo de Trabajo de Salud de Polinizadores, que será copresidido por el Secretario de Agricultura y el Administrador de la Agencia de Protección Ambiental, y declaró:

El número de mariposas monarcas migratorias se hundió al nivel de población registrado más bajo en 2013–14, y existe un riesgo inminente de migración fallida.

En mayo de 2015, el Grupo de trabajo sobre la salud de los polinizadores emitió una "Estrategia nacional para promover la salud de las abejas melíferas y otros polinizadores". La estrategia estableció acciones federales para lograr tres objetivos, dos de los cuales fueron:

• Monarca Butterflies: Aumentar la población oriental de la mariposa monarca a 225 millones de mariposas que ocupan una superficie de aproximadamente 15 acres (6 hectáreas) en los terrenos de sobreinvierno en México, mediante acciones nacionales/internacionales y asociaciones público-privadas, para 2020.
• Pollinator Habitat Acreage: Restaurar o mejorar 7 millones de acres de tierra para los polinizadores en los próximos 5 años mediante acciones federales y asociaciones públicas/privadas.

Muchos de los proyectos prioritarios que identificó la estrategia nacional se centraron en el corredor I-35, que se extiende por 1500 millas (2400 km) desde Texas hasta Minnesota. El área a través de la cual viaja esa carretera proporciona hábitats de reproducción de primavera y verano en los Estados Unidos. Corredor clave de migración de la monarca.

La Administración de Servicios Generales (GSA) de EE. UU. publica conjuntos de requisitos de desempeño del paisaje en sus documentos P100, que exigen estándares para el Servicio de Edificios Públicos de la GSA. A partir de marzo de 2015, esos requisitos de rendimiento y sus actualizaciones han incluido cuatro aspectos principales para los diseños de plantación que tienen como objetivo brindar oportunidades adecuadas de alimentación en el sitio para los polinizadores objetivo. Los polinizadores objetivo incluyen abejas, mariposas y otros insectos beneficiosos.

El 4 de diciembre de 2015, el presidente Obama promulgó la Ley Fixing America's Surface Transportation (FAST) (Ley pública 114-94). La Ley FAST puso un nuevo énfasis en los esfuerzos para apoyar a los polinizadores. Para lograr esto, la Ley FAST enmendó el Título 23 (Carreteras) del Código de los Estados Unidos. La enmienda ordenó al Secretario de Transporte de los Estados Unidos, al llevar a cabo programas bajo ese título en conjunto con los estados dispuestos, a:

1. fomentar prácticas integradas de ordenación de la vegetación en las carreteras y otros derechos de transporte, incluida la reducción de la circulación; y
2. fomentar el desarrollo de hábitats y forrajes para mariposas monarcas, otros polinizadores nativos y abejas de miel a través de plantaciones de forbes nativos y hierbas, incluyendo especies nativas no invasivas que pueden servir como estaciones migratorias para mariposas y facilitar la migración de otros polinizadores.

La Ley FAST también estableció que las actividades para establecer y mejorar el hábitat de los polinizadores, el forraje y las estaciones migratorias pueden ser elegibles para financiamiento federal si están relacionadas con proyectos de transporte financiados bajo el Título 23.

La Agencia de Servicios Agrícolas del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos ayuda a aumentar las poblaciones de mariposas monarca y otros polinizadores de los Estados Unidos a través de la iniciativa State Acres for Wildlife Enhancement (SAFE) de su Programa de Reservas de Conservación. La Iniciativa SAFE proporciona un pago de alquiler anual a los agricultores que acuerdan eliminar tierras ambientalmente sensibles de la producción agrícola y que plantan especies que mejorarán la salud y la calidad del medio ambiente. Entre otras cosas, la iniciativa alienta a los propietarios de tierras a establecer humedales, pastos y árboles para crear hábitats para las especies que el FWS ha designado como amenazadas o en peligro de extinción.

Otras acciones

Se está solicitando a las empresas agrícolas y otras organizaciones que reserven áreas que aún no han sido rociadas para permitir que las monarcas se reproduzcan. Además, se están llevando a cabo iniciativas nacionales y locales para ayudar a establecer y mantener hábitats de polinizadores a lo largo de los corredores que contienen líneas eléctricas y carreteras. La Administración Federal de Carreteras, los gobiernos estatales y las jurisdicciones locales están alentando a los departamentos de carreteras y otros a limitar el uso de herbicidas, reducir la siega, ayudar a que crezca el algodoncillo y alentar a las monarcas a reproducirse dentro de sus derechos de paso.

Informe del Programa Nacional Cooperativo de Investigación de Carreteras

En 2020, el Programa Nacional Cooperativo de Investigación de Carreteras (NCRHP, por sus siglas en inglés) de la Junta de Investigación del Transporte emitió un informe de 208 páginas que describía un proyecto que había examinado el potencial de los corredores viales para proporcionar un hábitat para las mariposas monarca. Una parte del proyecto desarrolló herramientas para que los administradores de caminos optimicen el hábitat potencial para las mariposas monarca en sus derechos de paso en los caminos.

Estos esfuerzos son controvertidos porque el riesgo de mortalidad de mariposas cerca de las carreteras es alto. Varios estudios han demostrado que los vehículos motorizados matan a millones de monarcas y otras mariposas cada año. Además, alguna evidencia indica que las larvas de monarca que viven cerca de las carreteras experimentan condiciones de estrés fisiológico, como lo demuestran las elevaciones en su frecuencia cardíaca.

El informe de NCRHP reconoció que, entre otros peligros, las carreteras presentan un peligro de colisiones de tránsito para las monarcas, y afirmó que estos efectos parecen estar más concentrados en áreas de embudo particulares durante la migración. Sin embargo, el informe concluyó:

En resumen, existen amenazas a lo largo de los corredores de carreteras para monarcas y otros polinizadores, pero en el contexto de la cantidad de hábitat necesaria para la recuperación de poblaciones sostenibles, los caminos son de vital importancia.

Jardinería de mariposas

Una estación de monarca cerca de la ciudad de Berwyn Heights en el condado de Prince George, Maryland (junio de 2017)

Si bien se han informado estudios científicos sobre el tema, la práctica de la jardinería de mariposas y la creación de "estaciones de paso de monarcas" comúnmente se cree que aumenta las poblaciones de mariposas. Los esfuerzos para restaurar las poblaciones de monarcas en declive mediante el establecimiento de jardines de mariposas y estaciones de paso de las monarcas requieren una atención especial a las preferencias alimentarias y los ciclos de población de las mariposas, así como a las condiciones necesarias para propagar y mantener el algodoncillo.

Por ejemplo, en el área de Washington, DC, y en otras partes del noreste de los Estados Unidos, las monarcas prefieren reproducirse en algodoncillo común (A. syriaca), especialmente cuando su follaje es suave y fresco. Debido a que la reproducción de la monarca en esa área alcanza su punto máximo a fines del verano, cuando el follaje del algodoncillo es viejo y resistente, A. syriaca necesita ser cortada o cortada de junio a agosto para asegurar que volverá a crecer rápidamente cuando la reproducción de la monarca alcance su punto máximo. Existen condiciones similares para el algodoncillo vistoso (A. speciosa) en Michigan y para el algodoncillo antílopehorn verde (A. viridis), donde crece en las Grandes Llanuras del Sur y el Oeste de los Estados Unidos. estados Además, las semillas de A. syriaca y algunos otros algodoncillos necesitan períodos de tratamiento en frío (estratificación en frío) antes de que germinen.

Para proteger las semillas del lavado durante las fuertes lluvias y de las aves que se alimentan de semillas, se pueden cubrir las semillas con una tela ligera o con una capa de paja de 13 mm (0,5 pulgadas). Sin embargo, el mantillo actúa como aislante. Las capas más gruesas de mantillo pueden evitar que las semillas germinen si evitan que la temperatura del suelo suba lo suficiente cuando termine el invierno. Además, pocas plántulas pueden atravesar una gruesa capa de mantillo.

Aunque las orugas de la monarca se alimentan de hierba de mariposa (A. tuberosa) en los jardines de mariposas, la planta tiene hojas ásperas y, por lo general, no es una planta huésped muy utilizada por la especie. Los bajos niveles de cardenólidos de la planta también pueden hacer que la planta no sea atractiva para las monarcas que ponen huevos. Mientras que A. tuberosa's Las coloridas flores proporcionan néctar para muchas mariposas adultas, la planta puede ser menos adecuada para su uso en jardines de mariposas y estaciones de paso de monarcas que otras especies de algodoncillo.

Las monarcas reproductoras prefieren poner huevos en algodoncillo de pantano (A. incarnata). Sin embargo, A. incarnata es una planta de sucesión temprana que generalmente crece en los márgenes de los humedales y en áreas inundadas estacionalmente. La planta tarda en propagarse a través de semillas, no se propaga a través de estolones y tiende a desaparecer a medida que aumenta la densidad vegetativa y los hábitats se secan. Aunque A. incarnata las plantas pueden sobrevivir hasta 20 años, la mayoría vive solo de dos a cinco años en los jardines. La especie no tolera la sombra y no es un buen competidor vegetativo.