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The fascinating and complex evolutionary relationship of the monarch butterfly and the milkweed plant
Monarch butterflies are one of nature's most recognizable creatures, known for their bright colors and epic annual migration from the United States and Canada to Mexico. Yet there is much more to the monarch than its distinctive presence and mythic journeying. In Monarchs and Milkweed, Anurag Agrawal presents a vivid investigation into how the monarch butterfly has evolved closely alongside the milkweed-a toxic plant named for the sticky white substance emitted when its leaves are damaged-and how this inextricable and intimate relationship has been like an arms race over the millennia, a battle of exploitation and defense between two fascinating species.
The monarch life cycle begins each spring when it deposits eggs on milkweed leaves. But this dependency of monarchs on milkweeds as food is not reciprocated, and milkweeds do all they can to poison or thwart the young monarchs. Agrawal delves into major scientific discoveries, including his own pioneering research, and traces how plant poisons have not only shaped monarch-milkweed interactions but have also been culturally important for centuries. Agrawal presents current ideas regarding the recent decline in monarch populations, including habitat destruction, increased winter storms, and lack of milkweed-the last one a theory that the author rejects. He evaluates the current sustainability of monarchs and reveals a novel explanation for their plummeting numbers.
Lavishly illustrated with more than eighty color photos and images, Monarchs and Milkweed takes readers on an unforgettable exploration of one of nature's most important and sophisticated evolutionary relationships.
Monarch butterflies are one of nature's most recognizable creatures, known for their bright colors and epic annual migration from the United States and Canada to Mexico. Yet there is much more to the monarch than its distinctive presence and mythic journeying. In Monarchs and Milkweed, Anurag Agrawal presents a vivid investigation into how the monarch butterfly has evolved closely alongside the milkweed-a toxic plant named for the sticky white substance emitted when its leaves are damaged-and how this inextricable and intimate relationship has been like an arms race over the millennia, a battle of exploitation and defense between two fascinating species.
The monarch life cycle begins each spring when it deposits eggs on milkweed leaves. But this dependency of monarchs on milkweeds as food is not reciprocated, and milkweeds do all they can to poison or thwart the young monarchs. Agrawal delves into major scientific discoveries, including his own pioneering research, and traces how plant poisons have not only shaped monarch-milkweed interactions but have also been culturally important for centuries. Agrawal presents current ideas regarding the recent decline in monarch populations, including habitat destruction, increased winter storms, and lack of milkweed-the last one a theory that the author rejects. He evaluates the current sustainability of monarchs and reveals a novel explanation for their plummeting numbers.
Lavishly illustrated with more than eighty color photos and images, Monarchs and Milkweed takes readers on an unforgettable exploration of one of nature's most important and sophisticated evolutionary relationships.
Ein Schmetterling und seine Futterpflanze: Anurag Agrawal zeigt, mit welchen Tricks der Monarchfalter seine Langstreckenwanderung überlebt.
Tierwanderungen über lange Distanzen faszinieren Biologen seit langem. Zwar führt nur eine vergleichsweise geringe Zahl von Arten solche Langstreckenwanderungen durch, doch die Erforschung dieses Phänomens schließt eine Vielzahl von verschiedenen Forschungsfeldern ein: Physiologie, Biologie der Navigation, Populationsökologie und andere mehr. An einem einzigen Phänomen lässt sich das Zusammenwirken zahlreicher Faktoren - von physiologischen Mechanismen bis zur Populationsdynamik und evolutionären Prozessen - untersuchen. Anurag Agrawals Buch über das Verhältnis des Monarchfalters und seiner Futterpflanze aus der Familie der Hundsgiftgewächse führt das vor Augen.
Die auffallend orange und schwarz gezeichneten Falter wandern aus ihrem mehr als hundert Millionen Hektar großen Lebensraum in den Vereinigten Staaten und im südlichen Kanada von September bis November in die mexikanische Sierra Nevada und versammeln sich dort auf immer den gleichen zwölf Berggipfeln, die weniger als zwanzig Hektar umfassen. 2010 allerdings brachen die Bestände im Überwinterungsgebiet stark ein. Schuldige wurden schnell ausgemacht, vor allem der Einsatz von Herbiziden und der Rückgang der Futterpflanze.
Agrawal nimmt diese Diagnose zum Anlass, ein kontinentweites Netz von Faktoren darzustellen, von denen die Wanderungen der Falter abhängen. Besondere Aufmerksamkeit schenkt der Autor der Beziehung von Schmetterling und Futterpflanze. Die Larven des Falters ernähren sich ausschließlich von der Gemeinen Seidenpflanze, einer Art, die ein beachtliches Arsenal an Verteidigungsmechanismen gegen Fressfeinde entwickelt hat. Die Larven müssen sich deshalb gegen ein klebriges Latex wehren, das ihre Fresswerkzeuge unwiderruflich verkleben kann; mehr als sechzig Prozent aller Larven überleben denn auch nicht den Biss in ein Blatt ihrer Futterpflanze.
Die Überlebenden, die sich an den Blättern gütlich tun, müssen sich dann auch noch eines Cocktails giftiger Abwehrstoffe erwehren. Sie entwickeln nicht nur eine Toleranz gegen diese Gifte, sie nutzen sie sogar zu ihrem Vorteil. Statt sie auszuscheiden, werden sie in besonderen Geweben abgesondert, was Larven wie Falter höchst unbekömmlich für Vögel und andere Fressfeinde macht. Die ausgeprägte Färbung der Falter warnt die Feinde davor, den Versuch zu machen. Der harmlose ungiftige Falter mit dem Namen Limenitis archippus kopiert die Färbung, um seinerseits Fressfeinden zu entgehen. Doch der Rückgang der Gemeinen Seidenpflanze ist laut Agrawal nicht für den Schwund bei den Monarchfaltern verantwortlich.
Seine Forschungen zeigten, dass es den Faltern in den Sommermonaten, wenn sie sich von der Seidenpflanze nähren, gutgeht. Die Probleme beginnen erst, sobald sie ihre Reise in die Überwinterungsgebiete beginnen. Auf dieser Reise benötigen sie Wasser, Nektar und Rastplätze. Dürre in Texas war wohl eine Ursache für die Verluste. Aber die vermutliche Hauptursache meint Agrawal in der Entwaldung in den Überwinterungsgebieten ausmachen zu können. Wirklich bewiesen ist das aber noch nicht.
Agrawals Buch zeigt damit anschaulich und sehr lehrreich, wie schwierig es ist, eindeutige Ursachen in realen ökologischen Systemen zu identifizieren. Ökologen mögen das als wissenschaftliche Herausforderung begrüßen. Doch ist es auf dieser Basis äußerst schwierig, angemessene und wirksame Schutzmaßnahmen für die Falter zu entwickeln. Agrawal ist dennoch optimistisch, dass Menschen weiterhin das spektakuläre Schauspiel der Wanderungen der Monarchfalter bewundern werden können. In Spanien, Neuseeland und Australien haben sich neue Populationen etabliert. Der Schmetterling und seine Futterpflanze werden weiterhin in ein evolutionäres Wettrüsten involviert sein, das keine der beiden Parteien "gewinnen" kann und das damit die gegenseitige Abhängigkeit bewahrt. Und was die Wanderungen betrifft, ist der Autor überzeugt davon, dass akribische wissenschaftliche Detailarbeit zur richtigen Diagnose der Probleme führt. Nach der Lektüre seines Buchs glaubt man ihm das auch.
THOMAS WEBER.
Anurag Agrawal: "Monarchs and Milkweed". A migrating butterfly, a poisonous plant, and their remarkable story of coevolution.
Princeton University Press, Princeton 2017. 296 S., geb., 28,99 [Euro].
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