叹为观止!蝴蝶史诗般的跨大西洋飞行了2600英里

知新了了 2024-06-26 15:08:54

科学家们首次发现,小红蛱蝶(Vanessa cardui)利用顺风和主动飞行和自动驾驶的策略,不停地飞越世界,飞行距离至少4200公里(2600英里)。科学家们认为,这次旅行花了五到八天的时间,可能是蝴蝶成年寿命的一半。

更重要的是,这些爱冒险的动物实际上可能飞得更远 —— 7000公里(4350英里)或更多 —— 从西欧到非洲,再到南美洲。它颠覆了我们对蝴蝶迁徙和行为的了解。

该研究的合著者、巴塞罗那进化生物学研究所的科学家埃里克·托罗-德尔加多说:“蝴蝶只能在主动飞行和顺风滑行之间交替使用一种策略来完成这次飞行。我们估计,如果没有风,这些蝴蝶在消耗掉它们所有的脂肪和能量之前,最多可以飞行780公里(485英里)。”

渥太华大学和西班牙进化生物学研究所的研究人员,在南美洲大西洋沿岸法属圭亚那发现了一群小红蛱蝶,远离该物种的已知活动范围,他们利用一套基因侦探工作证实了这一惊人的见解,即蝴蝶的秘密生活。

虽然该物种遍布全球,但一项基因组分析证实,这种蝴蝶与非洲和欧洲的蝴蝶关系密切,这意味着,它们不仅仅是从北美大陆向南迁徙的。

然后,对伴随而来的花粉粒的分析显示,它们起源于生长在非洲热带地区的两种植物。由此,科学家们能够追踪到蝴蝶在开始跨越海洋的冒险之前储存了这些植物的花蜜。

最后,研究人员利用蝴蝶的翅膀进行了氢和锶同位素分析,基本上提供了动物起源的“指纹”。将化学与生态学相结合,他们能够将结果与合适的栖息地相匹配,并发现它们很可能来自遥远的法国、爱尔兰、英国或葡萄牙。

渥太华大学副教授克莱蒙·巴塔耶说:“这是第一次在迁徙昆虫身上测试这种分子技术的组合,包括同位素地理定位和花粉元条形码。结果非常有希望,并可转移到许多其他迁徙昆虫物种。这项技术应该从根本上改变我们对昆虫迁徙的理解。”

然而,遗传学和化学分析只是其中的一部分。该团队随后使用了导致2013年10月发现蝴蝶的风轨迹的历史记录。然后,他们能够看到有利的信风使这段史诗般的跨大西洋之旅变得可行,这是对昆虫迁徙行为的一个惊人的新见解。

“这项研究很好地证明了我们在多大程度上低估了昆虫的传播能力,”合著者、渥太华大学博士后梅根·赖克说。“此外,我们完全有可能低估了这类扩散事件的频率及其对生态系统的影响。”

这次跨大西洋的飞行对小红蛱蝶来说不是兜风,它更像是一生一次的旅行。该物种的成年寿命只有两到四周,在此期间,它们将所有的精力都投入到繁殖中。因此,这一旅程似乎是物种生存的重要策略。

他们的飞行路线利用了撒哈拉空气层,这是一种季节性的大气现象,在春末、夏初和初秋,非洲沙漠上空会聚集起干燥、充满灰尘的空气。它穿过北大西洋,每隔三到五天就会在南美洲上空倾倒颗粒,在这个过程中给亚马逊河施肥。现在科学家们知道,这种尘埃云也有助于像这些蝴蝶这样的生物的飞行能力。

虽然,这项研究不会影响这些长途昆虫旅行者令人印象深刻的壮举,但它也揭示了以前不为人知的空中走廊用于迁徙,以及由于气候变化,这些走廊如何越来越多地被许多寻找最佳环境的物种用作看不见的“超级高速公路”。

这也挑战了人们的看法,即由于蝴蝶脆弱的翅膀,它们通常不喜欢刮风。

来自进化生物学研究所的共同主要作者杰拉德·塔拉维拉(Gerard Talavera)说:“促进对昆虫分散的系统监测程序至关重要,这可能有助于预测和减轻全球变化对生物多样性造成的潜在风险。”

最近,蝴蝶也被发现是数十亿昆虫中的一员,它们通过欧洲一个狭窄的山口向南迁徙,寻找该地区更温暖的环境。

“我们通常认为蝴蝶是美丽脆弱的象征,但科学告诉我们,它们可以表现出令人难以置信的壮举,”研究报告的合著者、进化生物学研究所的研究员罗杰·维拉补充说。“他们的能力还有很多有待发现的地方。”

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

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