Zaraz po zachodzie słońca siedzę w ciężarówce wśród bielonych białych wydm Narodowego Pomnik Białych Piasków w Nowym Meksyku, czekając, aż zapadnie ciemność. Zaryzykowałem tu z entomologiem Erikiem Metzlerem w poszukiwaniu najbogatszych stworzeń, które wyłaniają się z tych wydm: ćmy.
powiązana zawartość
- Jaka jest różnica między ćmami a motylami i więcej pytań od naszych czytelników
Gdy będzie już wystarczająco ciemno, przechodzimy do szeregu czarnych świateł, które przyczepiliśmy do sznurka, aby przyciągnąć ciche klapy. Pod chłodnym fioletowym blaskiem konfiguracji widzę nasz pierwszy egzemplarz fruwający ku mnie na ziemi.
„Doskonale!”, Mówi Metzler, natychmiast rozpoznając gatunek. „To jest whitesandensis, fantastycznie” - dodaje, wręczając mi szklaną ohydę i korek do jej zebrania.
Metzler zbiera tu regularnie ćmy od 2007 roku w imieniu National Park Service. Emerytowany entomolog, który nadal zajmuje stanowiska pomocnicze na Uniwersytecie Stanowym Michigan i Uniwersytecie Stanowym Nowego Meksyku, Metzler był zachwycony odkryciem Protogygia whitesandensis - pierwszego rodzimego gatunku moli znalezionego w Białych Piaskach - w pierwszym roku jego badań. Od tego czasu odkrył zdumiewające 600 gatunków, w tym ponad 50 innych całkowicie nowych w nauce, które skatalogował w Narodowych Zbiorach Smithsona.
Dlaczego trudne, opustoszałe środowisko, które otrzymuje tylko 10 cali deszczu rocznie i wahania między skrajnymi skrajnymi temperaturami zawierałyby tak niezwykłą różnorodność, wciąż pozostaje tajemnicą. „To niezwykle duża liczba, zwłaszcza biorąc pod uwagę jałowy krajobraz”, mówi Metzler. Dodaje, że wielu entomologów nie jest szczególnie zainteresowanych odkrywaniem przyczyny, biorąc pod uwagę, że do zbadania jest jeszcze więcej charyzmatycznych owadów.
Ale Metzler zakończył karierę starannym analizowaniem setek ćm, aby lepiej zrozumieć ich ewolucję. Samozwańczy „ewangelista ćmy” Metzler od dzieciństwa urzeka te migoczące owady. Zaczął zbierać motyle, ale przeniósł się na ćmy, kiedy zajął się pracą w szkole średniej i mógł zbierać tylko w nocy.
„Odkryłem, że jest o wiele więcej ćm niż motyli”, mówi, wciąż tak samo zafascynowany nimi w wieku 72 lat. „Nigdy nie zabraknie ćm”.
Naukowcy szacują, że znamy zaledwie 20 procent wszystkich gatunków ćmy na świecie, w porównaniu do około 90 procent z szacowanych 20 000 gatunków motyli. To dlatego, że istnieje około 30 razy więcej gatunków ćmy, mówi Robert Robbins, kustosz w dziale entomologii Smithsonian, który bada ewolucję motyla. Robbins zgadza się również, że wiemy mniej o ćmach niż motylach tylko dlatego, że nie są tak atrakcyjne.
„Generalnie wizerunek ćm jest taki, że są owłosione i jedzą wełniane swetry”, mówi Robbins.
Metzler ustawia światła i biały prześcieradło, aby przyciągnąć ćmy do odbioru. (Laura Poppick) 
Pomnik narodowy White Sands składa się z 275 mil kwadratowych wydm gipsowych, co czyni go największym polem wydm gipsowych na świecie i ekstremalnym środowiskiem dla każdego zwierzęcia, które może zamieszkać. (Laura Poppick) 
Metzler odkrył ponad 600 gatunków moli w White Sands National Monument od 2007 roku. (Laura Poppick) 
Najlepszym sposobem odróżnienia dwóch gatunków ćmy jest przeprowadzenie ich narządów płciowych. Powyżej znajdują się męskie genitalia Protogygia whitesandensis, gatunek endemiczny dla Białych Piasków. Aedeagus, po prawej, przenosi nasienie na samicę. (Eric Metzler) 
Metzler przechwytuje ćmy w fiolkach i przechowuje je na lodzie, aż będzie mógł je przeanalizować w swoim laboratorium. (Laura Poppick) Dla niewprawnego oka wiele ćm Białych Piasków wygląda dokładnie tak samo: około 1-calowa rozpiętość skrzydeł, z puszystymi szarymi ciałami i skrzydłami wyraźny biały kolor wydm gipsowych. Jednak dla eksperta istnieją rozróżnienia. Aby je przeanalizować, Metzler opiera się na analizach molekularnych w celu oddzielenia DNA moli. Ale stosuje także wypróbowaną i prawdziwą metodę badania genitaliów moli - żmudne, ale najlepszy sposób wizualnego rozróżnienia gatunków.
Dzięki tej pracy Metzler doszedł do wniosku, że Białe Piaski mogą mieć najwyższą różnorodność rodzimych moli w kraju, na równi ze stopami różnorodności występującymi u innych zwierząt na Wyspach Galapagos.
Robbins mówi, że dokładna analiza Białych Piasków Metzlera może przyczynić się do naszego ograniczonego zrozumienia ewolucji ćmy. Ponieważ ćmy i motyle nie zachowują się dobrze jak skamieliny, naukowcy nie mają pojęcia, jak powinna wyglądać „normalna” szybkość ewolucji. Ale wiemy, że wydmy Białych Piasków powstały w ciągu ostatnich 10 000 lat, co oznacza, że wszystkie ćmy endemiczne w tym regionie mogły ewoluować również w tym czasie.
„Gdyby wszystkie te gatunki mogły ewoluować za 10 000 lat, to jest całkiem niesamowite” - mówi Robbins.
Aby wyjaśnić to zjawisko, Metzler spędza niezliczone godziny siedząc nad mikroskopem w swoim domowym laboratorium w Alamogordo, pół godziny jazdy samochodem od Białych Piasków. (Ku swojemu uznaniu, jego żona Pat nie ma nic przeciwko tysiącom ćmy, którą gromadzi w zamrażarkach w garażu i kuchni.) Kiedy dołączam do niego w jego laboratorium, pokazuje mi kobietę ćmy wielkości paznokcia przyciętego deska i wręcza mi slajd zawierający genitalia tego gatunku.
Widzę tylko poplamioną plamę. „W rzeczywistości jest coś w tej plamie, gdy jest wystarczająco powiększona”, mówi Metzler, obracając się wokół krzesła i układając szkiełko pod mikroskopem. Kiedy patrzę na to przy powiększeniu 40x, plama pojawia się jako delikatny organ w kształcie meduzy zwany ciałem bursy - worek, w którym samica zbiera nasienie. „Gdy patrzysz na nią pod mikroskopem, jest to bardzo atrakcyjne”, mówi Metzler. Muszę się zgodzić.
Jeśli wszystko pójdzie dobrze, Metzler może przygotować slajd genitaliów ćmy w ciągu jednego dnia. Najpierw łamie brzuch i mocza go w wodorotlenku potasu, składniku Drano. To rozpuszcza całą miękką tkankę, którą ociera pędzlem, pozostawiając jedynie egzoszkielet i narządy płciowe - jedyne części wykonane z twardego materiału zwanego chityną, to samo co ludzkie paznokcie i włosy.
Kiedy wszystko jest już wyraźnie ułożone i poplamione na szkiełkach, sprawdza, czy narządy mężczyzn i kobiet pasują do siebie według „zamka i klucza”, co oznacza, że pochodzą od tego samego gatunku. Ale nie zawsze jest to dostrzegalne dla ludzkich oczu. Kiedy nie jest w stanie zidentyfikować gatunku, patrząc na jego wzór organów lub skrzydeł, konsultuje się ze swoją biblioteką i wysyła zdjęcia kolegom. Jeśli nadal jest zakłopotany, wysyła próbkę nogi do University of Guelph w Ontario - największego repozytorium moli w Ameryce Północnej - w celu analizy molekularnej.
Robbins twierdzi, że entomolodzy nie zgadzają się co do tego, co definiuje odrębny gatunek ćmy, a niektórzy twierdzą, że ćmy Metzlera nie są różne. Ale według powszechnie akceptowanych standardów posiadania różnych genitaliów i kodów kreskowych molekularnych, mówi, 600 różnych ćm Białych Piasków wyróżnia się jako odrębne gatunki. „Według normalnych standardów są to odrębne gatunki i nie jest to coś, czego ktoś się spodziewał, zanim [Metzler] się tam przeniósł”, mówi Robbins.
James Mallet, entomolog z Harvard University, który bada ewolucję i specjację motyli, zastanawia się, czy podobne wskaźniki endemizmu można znaleźć gdzie indziej, gdyby przeprowadzono ten sam rodzaj długoterminowych badań. „W Stanach Zjednoczonych jest stosunkowo mało entomologów i stosunkowo duże obszary do zbadania”, zauważa.
Ale Mallet zauważa, że Białe Piaski zawierają gatunki roślin, które zostały zdziesiątkowane przez wypas i rozwój w innych miejscach na południowym zachodzie, co czyni je szczególnie cennym miejscem do odkrywania nowych gatunków i stowarzyszeń gatunków. „Myślę, że to fantastyczne, że studiują ten obszar, zasługuje na naukę”, mówi Mallet.
Co czyni to jeszcze bardziej niezwykłym, że gdyby Metzler nie zdecydował się na emeryturę w południowym Nowym Meksyku, ćmy prawdopodobnie nie zostałyby odkryte. Jak ujmuje to Robbins: „Mówimy o niesamowitym odkryciu dokonanym wyłącznie przez przypadek”.
