Бабочка-монарх ( Danaus plexippus L.) — один из самых популярных видов бабочек в Северной Америке. Эти бабочки с красивыми оранжевыми крылья с черными прожилками, летающие в садах и на полях диких цветов в летний сезон, увы, находятся под угрозой вымирания.
Чтобы предотвратить исчезновение бабочек-монархов, ученые Министерства сельского хозяйства США из Исследовательского центра биологии сорняков и насекомых Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) в Фарго, Северная Дакота, разработали первый известный протокол криоконсервации для успешного долгосрочного хранения зародышевой плазмы бабочки-монарха, в частности, для сохранения зародышевых клеток (сперматозоидов или сперматозоидов). Что еще более важно, метод, используемый в этом протоколе, позволяет сохранять образцы жизнеспособными и в высокой степени неповрежденными после криоконсервации.
«Важным аспектом сохранения насекомых является сохранение среды обитания. Наше исследование представляет собой новый подход к сохранению посредством криоконсервации зародышевой плазмы, - пояснила Кортни Грула, ученый из исследовательского подразделения по биологии сорняков и насекомых. - Это исследование является первым, в котором реализована методика извлечения семени из мужского репродуктивного тракта насекомых, распространенная методика, используемая у млекопитающих».
Жизнеспособные сперматозоиды могут быть однажды использованы с помощью искусственного оплодотворения для возвращения этого вида бабочек в случае потери популяции. Хотя необходимы дополнительные исследования для разработки протокола искусственного оплодотворения с использованием криоконсервированных сперматозоидов самцов бабочек, исследование показывает, что этот протокол является жизнеспособным методом сохранения зародышевой плазмы у этого и подобных видов. Кроме того, исследователи уже оценивают методы искусственного оплодотворения самок бабочек с использованием криоконсервированных сперматозоидов самцов бабочек.
Популяция бабочки-монарха была классифицирована как находящийся под угрозой исчезновения вид в Северной Америке Международным союзом охраны природы. Это произошло из-за быстрого сокращения популяции, которое наблюдалось с 1996 по 2014 год, а затем ее стабилизации в течение последнего десятилетия. Несмотря на то, что нынешние цифры находятся на уровне, вызывающем меньшую обеспокоенность, тенденция к снижению не прекратилась. Оценка точных цифр является сложной из-за их размножения и миграционного поведения, поскольку бабочка-монарх каждый год мигрирует на большие расстояния в ходе многопоколенческой миграции, которая простирается от Мексики до Канады.
Как и другие виды опылителей, выживанию бабочки-монарха угрожают изменение климата, исчезновение местных растений — молочаев — и быстрое исчезновение мест их обитания.
Ученые сотрудничают с заинтересованными сторонами для защиты этого вида, в том числе обучая технике криоконсервации исследователей в зоопарке Сан-Диего. Кортни Грула, биолог-исследователь Арун Раджамохан и руководитель исследования Джозеф (Джо) П. Райнхарт описывают эту методику в исследовании, недавно опубликованном в Scientific Reports .
«Те, кто заинтересован в помощи популяции монархов, могут посадить в своем дворе молочай обыкновенный, так как он используется монархами для откладывания яиц и питания личинок», - добавила Грула.
Источник: USDA. Фото: Getty Images.