1. 首頁 > 生活百科 > >

蝴蝶起源于1億年前的美洲

蝴蝶


蝴蝶起源于1億年前的美洲


蝴蝶起源于1億年前的美洲(Credit: Florida Museum photo by Kristen Grace and phylogeny by Hillis, Zwickl, and Gutell)
據cnBeta：大約1億年前，一群先驅的飛蛾開始在白天而不是晚上冒險外出，抓住了與蜜蜂一起進化出來的盛產花蜜的花朵帶來的機會 。這一單一事件引發了整個蝴蝶物種的進化 。自2019年以來 ， 通過廣泛的DNA分析 ， 科學家已經知道了這一進化轉變的精確時間，推翻了以前的一個理論，該理論認為蝴蝶的崛起是恐龍滅絕后來自蝙蝠的壓力的結果 。
現在，科學家們已經發現了第一批蝴蝶的發源地 ， 以及了解到它們依靠哪些植物作為食物 。
在得出這些結論之前 ， 來自幾十個國家的研究人員創建了世界上最大的蝴蝶生命樹，它由代表所有蝴蝶科和92%的屬的2000多個物種的DNA組裝而成 。以這個框架為指導，他們在一個拼圖中追溯了蝴蝶在不同時期的運動和進食習慣，并將其源頭指向了北美和中美洲 。根據他們最近發表在《自然生態學與進化》雜志上的結果，這里是第一批蝴蝶飛翔的地方 。
對于主要作者、佛羅里達自然歷史博物館鱗翅目館長Akito Kawahara來說，這個項目已經進行了很長時間 。
現已被整理出來的有大約19000個蝴蝶物種，將這一群體的1億年歷史拼湊起來需要有關其現代分布和宿主植物的信息 。在這項研究之前，沒有一個地方可以讓研究人員去獲取這種類型的數據 。
Kawahara說："在許多情況下，我們需要的信息存在于尚未數字化的野外指南中，而且是用各種語言寫的 。"作者們并不氣餒，決定建立他們自己的、可公開使用的數據庫，費盡心思地將書籍、博物館藏品和孤立的網頁的內容翻譯并轉移到一個單一的數字資源庫中 。
所有這些數據的基礎是11個罕見的蝴蝶化石，沒有這些化石就不可能進行分析 。蝴蝶的翅膀薄如紙，毛發細如絲，因此在化石記錄中很少被保存下來 。為數不多的蝴蝶可以作為遺傳樹的校準點，使研究人員能夠記錄關鍵進化事件的時間 。
研究結果講述了一個動態的故事--一個充斥著快速多樣化、搖擺不定的進展和不可能的分散的故事 。一些群體穿越了不可能的遙遠距離，而另一些群體似乎停留在一個地方，當大陸、山脈和河流在它們周圍移動時依然保持靜止 。
蝴蝶首次出現在北美洲中部和西部的某個地方 。當時 ， 北美洲被一條廣闊的海路一分為二 ， 將大陸一分為二，而今天的墨西哥則與美國、加拿大和俄羅斯連成一條長長的弧線 。南北美洲還沒有通過巴拿馬地峽連接在一起，但蝴蝶在穿越它們之間的海峽時幾乎沒有遇到困難 。
盡管南美洲離非洲相對較近，但蝴蝶還是選擇繞道而行，穿過白令陸橋進入亞洲 。從那里，它們迅速覆蓋地面，輻射到東南亞、中東和非洲之角 。它們甚至到達了印度，那里當時是一個孤立的島嶼，四面都被數英里的公海隔開 。
更令人驚訝的是，它們到達了澳大利亞，而澳大利亞當時仍然與南極洲縫合在一起，是超級大陸盤古大陸的最后一個組合殘余 。當全球溫度較高時，蝴蝶可能曾經生活在南極洲，在兩塊陸地分離之前 ， 它們穿過該大陸的北部邊緣進入澳大利亞 。
在更遠的北方，蝴蝶在亞洲西部的邊緣徘徊了可能長達4500萬年，最后遷移到歐洲 。Kawahara解釋說，這種長時間停頓的原因尚不清楚，但其影響在今天仍然明顯 。
"與世界其他地區相比，歐洲的蝴蝶種類并不多，而它所擁有的蝴蝶往往可以在其他地方找到 。例如，歐洲的許多蝴蝶在西伯利亞和亞洲也有 。"
一旦蝴蝶站穩腳跟，它們就會很快與它們的植物宿主一起實現多樣化 。到6600萬年前恐龍被消滅的時候，幾乎所有的現代蝴蝶家族都已經來到，而且每一個家族似乎都對一組特定的植物有一種特殊的親和力 。
Kawahara說："我們在進化的時間尺度上研究了這種關聯，在幾乎所有的蝴蝶家族中，豆類植物都是祖先的宿主 。在所有蝴蝶的祖先中也是如此 。"
此后，豆類植物增加了它們的傳粉者名冊，包括各種蜜蜂、蒼蠅、蜂鳥和哺乳動物，而蝴蝶也同樣擴大了它們的食譜 。根據研究報告的共同作者、佛羅里達博物館館長和杰出教授帕梅拉-索爾蒂斯的說法，蝴蝶建立的植物學伙伴關系幫助它們從飛蛾的小分支轉變為今天世界上最大的昆蟲群體之一 。
她說："自從蝴蝶的起源以來，蝴蝶和開花植物的進化一直不可避免地交織在一起，它們之間的密切關系導致了兩個品系的顯著多樣化事件 。"