蝴蝶起源于1亿年前的美洲 _蝴蝶

蝴蝶起源于1亿年前的美洲(Credit: Florida Museum photo by Kristen Grace and phylogeny by Hillis, Zwickl, and Gutell)
据cnBeta：大约1亿年前，一群先驱的飞蛾开始在白天而不是晚上冒险外出，抓住了与蜜蜂一起进化出来的盛产花蜜的花朵带来的机会。这一单一事件引发了整个蝴蝶物种的进化。自2019年以来，通过广泛的DNA分析，科学家已经知道了这一进化转变的精确时间，推翻了以前的一个理论，该理论认为蝴蝶的崛起是恐龙灭绝后来自蝙蝠的压力的结果。
现在，科学家们已经发现了第一批蝴蝶的发源地，以及了解到它们依靠哪些植物作为食物。
在得出这些结论之前，来自几十个国家的研究人员创建了世界上最大的蝴蝶生命树，它由代表所有蝴蝶科和92%的属的2000多个物种的DNA组装而成。以这个框架为指导，他们在一个拼图中追溯了蝴蝶在不同时期的运动和进食习惯，并将其源头指向了北美和中美洲。根据他们最近发表在《自然生态学与进化》杂志上的结果，这里是第一批蝴蝶飞翔的地方。
对于主要作者、佛罗里达自然历史博物馆鳞翅目馆长Akito Kawahara来说，这个项目已经进行了很长时间。
现已被整理出来的有大约19000个蝴蝶物种，将这一群体的1亿年历史拼凑起来需要有关其现代分布和宿主植物的信息。在这项研究之前，没有一个地方可以让研究人员去获取这种类型的数据。
Kawahara说："在许多情况下，我们需要的信息存在于尚未数字化的野外指南中，而且是用各种语言写的。"作者们并不气馁，决定建立他们自己的、可公开使用的数据库，费尽心思地将书籍、博物馆藏品和孤立的网页的内容翻译并转移到一个单一的数字资源库中。
所有这些数据的基础是11个罕见的蝴蝶化石，没有这些化石就不可能进行分析。蝴蝶的翅膀薄如纸，毛发细如丝，因此在化石记录中很少被保存下来。为数不多的蝴蝶可以作为遗传树的校准点，使研究人员能够记录关键进化事件的时间。
研究结果讲述了一个动态的故事--一个充斥着快速多样化、摇摆不定的进展和不可能的分散的故事。一些群体穿越了不可能的遥远距离，而另一些群体似乎停留在一个地方，当大陆、山脉和河流在它们周围移动时依然保持静止。
蝴蝶首次出现在北美洲中部和西部的某个地方。当时，北美洲被一条广阔的海路一分为二，将大陆一分为二，而今天的墨西哥则与美国、加拿大和俄罗斯连成一条长长的弧线。南北美洲还没有通过巴拿马地峡连接在一起，但蝴蝶在穿越它们之间的海峡时几乎没有遇到困难。
尽管南美洲离非洲相对较近，但蝴蝶还是选择绕道而行，穿过白令陆桥进入亚洲。从那里，它们迅速覆盖地面，辐射到东南亚、中东和非洲之角。它们甚至到达了印度，那里当时是一个孤立的岛屿，四面都被数英里的公海隔开。
更令人惊讶的是，它们到达了澳大利亚，而澳大利亚当时仍然与南极洲缝合在一起，是超级大陆盘古大陆的最后一个组合残余。当全球温度较高时，蝴蝶可能曾经生活在南极洲，在两块陆地分离之前，它们穿过该大陆的北部边缘进入澳大利亚。
在更远的北方，蝴蝶在亚洲西部的边缘徘徊了可能长达4500万年，最后迁移到欧洲。Kawahara解释说，这种长时间停顿的原因尚不清楚，但其影响在今天仍然明显。
"与世界其他地区相比，欧洲的蝴蝶种类并不多，而它所拥有的蝴蝶往往可以在其他地方找到。例如，欧洲的许多蝴蝶在西伯利亚和亚洲也有。"
一旦蝴蝶站稳脚跟，它们就会很快与它们的植物宿主一起实现多样化。到6600万年前恐龙被消灭的时候，几乎所有的现代蝴蝶家族都已经来到，而且每一个家族似乎都对一组特定的植物有一种特殊的亲和力。
Kawahara说："我们在进化的时间尺度上研究了这种关联，在几乎所有的蝴蝶家族中，豆类植物都是祖先的宿主。在所有蝴蝶的祖先中也是如此。"
此后，豆类植物增加了它们的传粉者名册，包括各种蜜蜂、苍蝇、蜂鸟和哺乳动物，而蝴蝶也同样扩大了它们的食谱。根据研究报告的共同作者、佛罗里达博物馆馆长和杰出教授帕梅拉-索尔蒂斯的说法，蝴蝶建立的植物学伙伴关系帮助它们从飞蛾的小分支转变为今天世界上最大的昆虫群体之一。
她说："自从蝴蝶的起源以来，蝴蝶和开花植物的进化一直不可避免地交织在一起，它们之间的密切关系导致了两个品系的显著多样化事件。"