Krisis Iklim, Ilmuwan Identifikasi Jenis Kupu-Kupu Paling Berisiko Saat Suhu Menghangat

Thermal tolerance, di sisi lain, melibatkan proses fisiologis seperti produksi protein kejut panas. "Ini adalah molekul yang diproduksi oleh banyak hewan, termasuk kupu-kupu dan manusia, untuk melindungi diri dari suhu tinggi," kata Ashe-Jepson. "Mereka membantu menstabilkan dan memperbaiki protein dalam tubuh Anda yang telah rusak akibat panas tinggi."

Tetapi proses itu menghabiskan sumber daya kupu-kupu, seringkali dengan mengorbankan pertumbuhan atau reproduksi. Hasil dari penelitian ini mendukung penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa kupu-kupu cenderung mengandalkan baik thermal buffering dan thermal tolerance, daripada menggunakan keduanya dan itu membuat beberapa spesies lebih rentan terhadap peningkatan suhu akibat krisis iklim.

Untuk menguji apakah ada hubungan antara thermal buffering dan thermal tolerance pada berbagai spesies kupu-kupu tropis, para peneliti dari University of Cambridge dan Smithsonian Tropical Research Institute menangkap kupu-kupu di banyak jenis habitat di sekitar Panama selama musim hujan dan kemarau antara Februari 2020 dan Maret 2022.

Untuk uji ketahanan termal, para peneliti menangkap, menguji, dan melepaskan 1.334 kupu-kupu yang mewakili 54 spesies dari enam keluarga kupu-kupu. "Tim saya dan saya menghabiskan banyak hari berkeliling hutan hujan di Panama dengan jaring kupu-kupu," kata Ashe-Jepson.

Ia menambahkan, "Tujuan kami adalah menangkap kupu-kupu tanpa mengejarnya."

Thermal tolerance, di sisi lain, melibatkan proses fisiologis seperti produksi protein kejut panas. "Ini adalah molekul yang diproduksi oleh banyak hewan, termasuk kupu-kupu dan manusia, untuk melindungi diri dari suhu tinggi," kata Ashe-Jepson. "Mereka membantu menstabilkan dan memperbaiki protein dalam tubuh Anda yang telah rusak akibat panas tinggi."

Tetapi proses itu menghabiskan sumber daya kupu-kupu, seringkali dengan mengorbankan pertumbuhan atau reproduksi. Hasil dari penelitian ini mendukung penelitian sebelumnya yang menunjukkan bahwa kupu-kupu cenderung mengandalkan baik thermal buffering dan thermal tolerance, daripada menggunakan keduanya dan itu membuat beberapa spesies lebih rentan terhadap peningkatan suhu akibat krisis iklim.

Untuk menguji apakah ada hubungan antara thermal buffering dan thermal tolerance pada berbagai spesies kupu-kupu tropis, para peneliti dari University of Cambridge dan Smithsonian Tropical Research Institute menangkap kupu-kupu di banyak jenis habitat di sekitar Panama selama musim hujan dan kemarau antara Februari 2020 dan Maret 2022.

Untuk uji ketahanan termal, para peneliti menangkap, menguji, dan melepaskan 1.334 kupu-kupu yang mewakili 54 spesies dari enam keluarga kupu-kupu. "Tim saya dan saya menghabiskan banyak hari berkeliling hutan hujan di Panama dengan jaring kupu-kupu," kata Ashe-Jepson.

Ia menambahkan, "Tujuan kami adalah menangkap kupu-kupu tanpa mengejarnya."

Saat serangga terbang, suhu tubuhnya bisa berubah. Karena kupu-kupu tidak dipaksa mengejar stres oleh para peneliti, suhu mereka diharapkan tetap pada tingkat normal untuk kondisi lingkungan.

Setelah penangkapan, anggota tim menempatkan alat pengukur yang disebut termokopel, yang terlihat seperti kawat terbuka, melalui jaring dan kemudian dengan lembut menempel pada toraks kupu-kupu. Ini merupakan bagian tengah tubuhnya, untuk mencatat suhunya.

"Toraks adalah tempat otot-otot yang menggerakkan kupu-kupu terbang, dan juga merupakan bagian tubuh yang penting untuk menjaga suhu," kata Ashe-Jepson.

Untuk menguji thermal tolerance, sekelompok kecil kupu-kupu yang ditangkap dipekerjakan sekali lagi. Masing-masing disimpan dalam setoples kaca yang disiapkan agar kupu-kupu tidak mengalami dehidrasi.

Kemudian suhu dinaikkan secara stabil di dalam tabung untuk menguji seberapa tahan masing-masing tabung sebelum jatuh setelah kehilangan kendali motor, keadaan yang dikenal sebagai "knockdown". Dalam kedua eksperimen tersebut, kupu-kupu gelap yang ditangkap para peneliti menghangat dan mendingin lebih baik daripada kerabat mereka yang lebih pucat.

Kupu-kupu yang lebih besar dan lebih gelap lebih efektif menggunakan strategi thermal buffering untuk keuntungan mereka, sedangkan kupu-kupu yang lebih kecil dan lebih gelap "mampu mentolerir suhu yang lebih tinggi" selama uji thermal tolerance dalam kaca," kata Ashe-Jepson. "Ini menempatkan kupu-kupu gelap ini di tempat yang relatif baik untuk menghadapi perubahan iklim."

Ia menambahkan bahwa perbedaan antara tingkat toleransi panas terendah dan tertinggi – lebih dari 18 derajat Fahrenheit (10 derajat Celcius), benar-benar mengejutkannya. "Ini adalah perbedaan besar untuk kupu-kupu yang hidup di habitat yang relatif sama," kata Ashe-Jepson, mencatat bahwa satu spesies selamat dari suhu hampir 140 derajat Fahrenheit (60 derajat Celcius). "Untuk hewan sekecil itu, itu adalah prestasi yang luar biasa."

Selama uji knockdown, kupu-kupu yang lebih besar yang telah menunjukkan kemampuan thermal buffering terbaik tidak sebaik kupu-kupu bersayap lebih kecil. Spesies yang lebih besar cenderung lebih mengandalkan strategi buffering, membuat mereka rentan terhadap kenaikan suhu saat mereka tidak dapat mengubah posisinya.

"Hasil ini menyiratkan bahwa spesies dengan suhu tubuh yang lebih stabil mungkin lebih rentan terhadap peningkatan suhu sekitar," kata Akito Kawahara, profesor dan kurator di McGuire Center for Lepidoptera and Biodiversity di University of Florida di Gainesville.

Ia tidak terlibat dalam penelitian. Teori Ashe-Jepson tentang mengapa warna membuat perbedaan seperti itu adalah "berdasarkan pengalaman". Kupu-kupu bersayap gelap, pada dasarnya, terbiasa menangani suhu yang lebih tinggi karena mereka menyerap radiasi matahari lebih cepat daripada kupu-kupu pucat.

"Mereka juga memancarkan panas lebih efektif daripada permukaan pucat, dan mungkin juga lebih mungkin menurunkan suhu tubuh mereka dengan cukup cepat untuk menghindari mencapai suhu yang mematikan," jelasnya.

Kupu-kupu yang lebih pucat jarang harus berurusan dengan suhu tinggi, mereka biasanya terbang ke iklim mikro yang lebih dingin saat keadaan memanas. Jika lebih banyak habitat hutan hilang di tengah krisis iklim yang sedang berlangsung, kupu-kupu yang lebih pucat akan berisiko lebih tinggi.

"Mereka akan berada di tempat berbahaya untuk mengatasi perpindahan di antara fragmen hutan yang semakin jauh, dan ketika peristiwa cuaca ekstrem, seperti gelombang panas, terjadi," kata Ashe-Jepson melalui email.

Jika mereka tidak dapat mengatur panas tubuhnya, secara efektif dalam situasi tersebut, mereka akan mendapat masalah. Meskipun tidak ada yang yakin bagaimana perubahan iklim pada akhirnya akan berdampak pada kupu-kupu, satu kepastian adalah bahwa "banyak spesies menghilang. (Studi ini) dapat memberikan wawasan tentang spesies mana yang dapat bertahan hidup di bawah kondisi iklim yang keras," kata Kawahara.

Tidak ada perkiraan timeline untuk hilangnya spesies kupu-kupu, menurut Ashe-Jepson. "Kami tidak mungkin kehilangan seluruh keluarga kupu-kupu (Lycaenidae) ini," katanya. Ia menambahkan, "Namun, mungkin ada kepunahan yang cepat dalam keluarga ini jika kita tidak melakukan apa pun untuk melestarikan habitat mereka dan memerangi perubahan iklim, terutama dalam menghadapi peristiwa cuaca ekstrem seperti gelombang panas."

Baru-baru ini, ada banyak bukti bahwa peristiwa cuaca ekstrem semakin meningkat. "Ini agak menakutkan bagi kelompok kupu-kupu yang sangat beragam ini," kata Ashe-Jepson.

Ia menyebut, "Tetapi ada harapan bahwa dengan pengelolaan yang tepat, seperti menjaga hutan dan iklim mikro, kita dapat melestarikan kelompok kupu-kupu yang indah dan unik ini sebelum hilang."