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科学家表示,蝴蝶相互模仿飞行行为以躲避捕食者

本站发布时间:2024-02-29 16:37:06

研究人员已经表明,模仿彼此颜色模式的不可食用蝴蝶物种也进化出了类似的飞行行为,以警告捕食者并避免被吃掉

众所周知,许多不可食用的蝴蝶物种进化出了几乎相同的颜色模式,这些模式向捕食者发出警告信号,使蝴蝶避免被吃掉

研究人员现在已经表明,这些蝴蝶不仅进化出了相似的颜色模式,而且还进化出了类似的飞行行为,这些行为共同向捕食者发出了更有效的警告信号。这篇文章发表在《美国国家科学院院刊》上

约克大学的研究人员使用高速视频记录了南美洲野生蝴蝶的飞行,测量了351只蝴蝶的翅膀拍打频率和翅膀角度,这些蝴蝶代表了38个物种,每个物种属于10个不同颜色模式模仿组中的一个

使用这个数据集,他们研究了蝴蝶的飞行模式如何与栖息地、翅膀形状、温度以及蝴蝶属于哪个颜色模式模仿组等因素相关,以了解哪些因素对飞行行为的影响最大

尽管预计物种栖息地和翅膀形状对飞行行为的影响最大,研究人员发现,事实上,飞行行为的最大决定因素是蝴蝶所属的颜色模式模仿群。

这意味着,属于同一颜色模式模仿组的远亲蝴蝶比表现出不同警告颜色的近亲蝴蝶有更相似的飞行行为。对于捕食者来说,蝴蝶不仅通过它们的颜色模式看起来是一样的,而且会以同样的方式移动

这项研究的主要作者之一、约克大学生物系的博士生Edd Page说:“从进化的角度来看,在物种之间共享颜色模式是有意义的,这样可以降低教育捕食者的个人成本,让它们吃起来不好吃。”,其他动物身上的视觉线索表明它们也不可食用,但飞行模式更复杂,并受到其他几个因素的影响,如空气温度和物种飞行的栖息地。

“我们想看看飞行是否与颜色相对应——捕食者会驱动飞行和颜色模式的模仿吗?我们惊讶地发现,行为模仿是如此强烈和广泛。“

研究小组专门研究了一个名为Heliconini的蝴蝶部落,该部落有大约100个物种和亚种分布在新热带地区,每个都属于几个不同的颜色模式模仿群之一。

他们还调查了大约7000万年前从Heliconini分裂出来的ithomine蝴蝶部落的一些物种,但其中一些物种e非常相似的“老虎”颜色图案

Edd说:“在多个物种之间分享飞行行为似乎强化了‘不要吃掉我’的信息。这种行为在远亲之间进化了很长一段时间,这很有趣,但我们也可以看到,在相对较短的时间内,一个物种内不同模式的种群之间的飞行行为也会发生差异。”约克大学生物系的Kanchon Dasmahapatra教授说:“这群蝴蝶的飞行模仿程度令人惊叹。这是进化如何塑造行为的一个很好的例子,捕食者的选择会带来微妙的变化,从而提高个体的生存能力。”现在的挑战和兴趣是识别引起这些变化的基因,这将告诉我们这种行为模仿是如何进化的。

More information: Page, Edward et al, Pervasive mimicry in flight behavior among aposematic butterflies, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2300886121. doi.org/10.1073/pnas.2300886121

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences

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