科學家首次發現蝴蝶跨越海洋的證據
2013 年 10 月下旬的一個清晨,昆蟲學家杰拉德·塔拉韋拉 (Gerard Talavera) 看到了一幕極不尋常的景象——一群紅蛺蝶被困在法屬圭亞那的一處海灘上。
蛺蝶,又名 Vanessa cardui ,是世界上分布最廣的蝴蝶之一,但在南美洲卻找不到。然而,它們就在那里,躺在南美洲東海岸的沙灘上,翅膀破爛不堪,布滿洞口。從它們的狀況來看,在西班牙巴塞羅那植物研究所工作的睡眼惺忪的塔拉韋拉猜測,它們是在從長途飛行中恢復過來。
這種昆蟲是長途旅行的冠,它們經常穿越撒哈拉沙漠,從歐洲到撒哈拉以南的非洲,行程長達 9,000 英里。它們是否也能在沒有任何停留和補給的地方的情況下完成 2,600 英里的跨大西洋旅程?塔拉韋拉想找到答案。
追蹤昆蟲的遠距離移動是一項挑戰。電跟蹤設備等工具對于昆蟲小巧而脆弱的體型來說太大,而雷達只能監測特定位置??茖W家不得不依靠有根據的猜測和公民科學家的觀察來拼湊出旅行模式。
“我們看到蝴蝶出現又消失,但我們并沒有直接證明其中的聯系,我們只是在做出假設,”塔拉維拉說。
2018 年,他開發了一種使用常見基因測序工具分析花粉 DNA 的方法。當蝴蝶等傳粉昆蟲以花蜜為食時,花粉粒會粘附在它們身上。塔拉韋拉使用一種稱為 DNA 元條形碼的方法對花粉 DNA 進行測序,并確定它們來自哪種植物。后來,DNA 可以追溯到地理植物群,以繪制昆蟲的路徑。
在周二發表于《自然通訊》雜志上的一篇論文中,塔拉韋拉和他的團隊描述了擱淺蝴蝶之謎的關鍵線索:法屬圭亞那蝴蝶身上的花粉與西非國家的花灌木相匹配。這些灌木從 8 月到 11 月開花,與蝴蝶到達的時間相吻合。這表明蝴蝶已經越過大西洋。這個想法很誘人。但塔拉韋拉和他的團隊小心翼翼,沒有妄下結論。
除了研究花粉外,研究人員還對蝴蝶的基因組進行了測序,以追溯它們的血統,發現它們有歐洲-非洲的根源。這排除了它們從北美飛越陸地的可能性。然后,他們使用一種名為同位素追蹤的昆蟲追蹤工具來確認蝴蝶的出生地是西歐、北非和西非。通過添加顯示從非洲吹向美洲的有利風的天氣數據,他們正在形成一個重大發現。
紐約城市大學的進化生態學家戴維·洛曼 (David Lohman) 未參與這項研究,他表示:“這是一項出色的生物偵探工作。”塔拉韋拉的法醫偵探式追蹤支持了這一結論:紅蛺蝶是昆蟲史上首次跨洋飛行。
很可能它們當時正沿著它們通常的路線穿越非洲,突然被一陣強風吹偏了航線。飛過海洋后,蝴蝶一直飛到岸邊。
昆蟲遷徙是全球最大的生物量移動。僅在英格蘭南部,每年就有 3.5 萬億只昆蟲遷徙。它們能夠將花粉、真菌甚至植物疾病傳播到很遠的地方,凸顯了這些微小生物對全球的影響。專家表示,有了紅蛺蝶的海洋遷徙,科學家可能就有了更好的方法來追蹤這些旅程。
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