帝王蝶是如何失去遷徙的
一些帝王蝶種群不會遷徙。它們生活在世界的熱帶地區，不像在天氣雷達上大量出現的北美人口那樣受到新聞報道。但對於研究帝王的科學家來說，它們對於理解這些蟲子至關重要。這就是為什麼大多數研究人員認為這些昆蟲最初是作為一種非遷徙物種在南美洲進化而來的，而在幾百年前，當它們遷入美國後才開始遷徙。而且，如果今天發表在《自然》雜誌上的一項研究得到進一步的支援，它們也將成為我們大錯特錯的原因。
更容易把遷移想象成最近發生的事情
芝加哥大學的進化生物學家、這項研究的合著者馬庫斯·克朗福斯特說，大多數人——包括科學家——一想到君主，就會想到遷徙。這也許就是為什麼這麼多生物學家認為這種行為是蝴蝶進化而來的，而不是一些君王后來失去的標準行為。但今天的研究表明，遷徙早於靜止的君主。
透過從100多隻蝴蝶中提取基因資料並繪製出圖譜，研究人員能夠確定，不僅帝王最初是一個遷徙物種，而且生活在歐洲、南美和夏威夷的非遷徙種群實際上是獨立擴散事件的產物。
克羅恩福斯特說：“看起來與帝王關係最密切的蝴蝶——南方帝王——也在遷徙。”。這意味著在數百萬年前的某個時刻，一隻蝴蝶進化成了遷徙，然後分裂成兩個不同的物種。克羅恩福斯特說，這就是遷徙中的北美君主是如何形成的。
遷徙的北美君主就是這樣誕生的
但這遠不是研究人員最令人驚訝的發現。因為，事實證明，只有蝴蝶基因組的一小部分對帝王遷徙有實質性的貢獻。每次研究人員進行分析時，在比較遷徙和非遷徙人群時，都會突然發現一個基因有很大的不同——這個基因實際上與飛行肌肉功能有關。它參與肌肉新陳代謝，所以當它在高水平表達時，它幫助蝴蝶更有力地飛翔。
“很明顯，我們認為遷徙君主會擁有更多的這種基因，”他說。但是當他們把君主放進飛行室時，研究人員意識到情況並非如此。遷徙君主的基因表達量沒有那麼多，所以當他們長途旅行時，他們消耗的氧氣更少，因此效率更高。”“當他們不飛行時，他們沒有表現出這種差異，”克朗弗斯特說，“所以我們知道它與這個基因有關。”
“在所有這些基因可能參與的事情中，它與飛行效率有關。”
克朗福斯特說，如果非要猜測的話，他打賭那些不遷徙的蝴蝶可能需要飛得更猛更快，這樣它們才能追逐伴侶或躲避捕食者。克羅恩福斯特說，遷徙的帝王不會像非遷徙的蝴蝶那樣經歷激烈的競爭壓力，因此它們可以擺脫新陳代謝較慢和飛行速度較慢的困擾。
加州理工州立大學的進化生物學家弗朗西斯·維拉布蘭卡（Francis Villablanca）說：“關於人口歷史的章節非常精彩，他沒有參與這項研究。他說，這篇論文為研究人員長期以來希望有人能回答的許多問題提供了答案。”這篇論文一舉為我們提供了一個背景，使我們能夠思考和理解人口的起源和差異。”
維拉布蘭卡說，這項研究的發現對君主保護也很重要。由於人類對帝王的寄主植物馬利筋發動了戰爭，帝王的數量一直在減少。但這項研究表明，每一個君主群體在基因上都是獨一無二的，這意味著保護盡可能多的君主群體突然變得更加重要。”“他們可能都是北美祖先的後代，”他說，“但很難重現他們中的任何一個，因為現在他們包含了獨特的特徵。”
“很難重現它們中的任何一個。”
此外，克隆佛斯特說，大多數科學家認為君主遷徙才幾百年。但是他的研究結果表明，這種行為比那更古老——幾千年前。所以，“如果你認為遷移只是最近進化的東西，那麼如果遷移消失了，你可能會更不在意，”他說。但“事實上它很古老，我們可能會看到它的最後幾天。”他說，出於某種原因，這似乎更糟。
- 發表於 2021-04-27 13:50
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