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奇怪的隔离:新发现的蝴蝶物种

本站发布时间:2025-04-21 18:32:25

在加拿大落基山脉的中心地带,一只谦逊但非凡的蝴蝶多年来一直在我们的科学雷达下静静地飞行。这个种群的翼展为一英寸到一英寸半,翅膀顶部是棕色的,下面是灰棕色的,有黑点,长期以来被认为属于半月发纹(Satyrium semiluna)。然而,阿尔伯塔省沃特顿湖国家公园Blakiston Fan的孤立发斑蝶现已被确认为一个独特的物种:Satyrium curiosolus,或奇怪的孤立发纹蝶

一个国际合作团队最近在《动物钥匙》上发表的一项研究揭示了这一种群独特的进化历史。研究结果令人震惊:古玩Satyrium curiosolus已经与它的近亲完全隔离了相当长的一段时间,可能长达4万年,在此过程中,它在基因和生态上变得越来越独特

这一发现背后的科学原理

“与距离400多公里的不列颠哥伦比亚省和蒙大拿州地理上最近的S.semiluna种群相比,我们对S.curiosulus的全基因组测序显示出极低的遗传多样性和极高的历史近亲繁殖水平,”共同第一作者、加州大学洛杉矶环境与可持续发展研究所的La Kretz博士后Zac MacDonald说

尽管种群规模很小,但遗传数据表明,S.curiosolus可能已经保持了稳定、独立的谱系数万年。麦克唐纳补充道:“与海峡岛狐狸一样,S.curiosolus可能通过漫长而渐进的近亲繁殖历史清除了一些有害的隐性遗传变异,使其今天作为一个小而完全孤立的种群得以持续存在。”

与我们所知的任何其他半滑藻种群不同,Satyrium curiosolus位于一个独特的栖息地。虽然它的近亲在鼠尾草草原上茁壮成长,但S.curiosolus占据了一个冲积扇,更准确地说是草原草原,在那里它与不同的植物和蚂蚁物种有关。Satyrium curiosolus完全依赖银色羽扇豆(Lupinus argenteus)进行幼虫发育,这种植物在不列颠哥伦比亚省的半滑藻种群中尚不使用。

“此外,我们最近发现,S.curiosolu幼虫与一种特定的蚂蚁(Lasius masseosae)有互惠关系,这在其他半滑藻群体中尚未观察到,”Wilder Institute/卡尔加里动物园的James Glasier说,他也是该研究的一部分

Satyrium curiosolus毛虫为Lasius蚂蚁提供了一种名为蜜露的含糖排泄物,作为回报,蚂蚁保护毛虫免受寄生虫和捕食者的侵害。毛毛虫在受到干扰或外出太热时也会躲进蚁穴,有人观察到成年雌性在银羽扇豆下的Lasius蚁群入口附近产卵

为什么重要

将S.curiosolus视为一个物种具有重要意义,突出了其独特的进化轨迹,并强调了制定量身定制的保护策略的迫切需要

Satyrium curiosolus面临着一个有点独特的挑战:它的长期隔离导致了非常低的遗传多样性,这意味着该物种适应不断变化的气候条件的潜力降低。虽然环保主义者经常认为遗传拯救——从相关种群中引入个体以提高遗传多样性——是解决低遗传多样性的一种方法,但S.curiosolus的独特性引发了人们对与S.semiluna混合时可能出现的远系繁殖抑制的担忧

这两个物种甚至可能在繁殖上都不兼容,这意味着S.curiosolus可能是独立的。保护工作现在必须考虑新的解决方案,例如建立额外的S.curiosolus种群,以帮助这种蝴蝶在气候变化威胁到Blakiston Fan的生态变化时继续生存

基因组学和保护的一个案例研究

肯塔基大学昆虫学系助理教授、共同第一作者Julian Dupuis说:“S.curiosulus的发现有力地证明了基因组学是如何彻底改变分类学和保护的。”

“虽然传统的分类方法通常仅依赖于形态学,但我们的研究强调了整合基因组和生态数据以揭示隐藏多样性的重要性。随着基因组工具的兴起,人们发现了以前未被认识的物种,如S.curiosolus,这突显出需要制定保护策略来解释隐藏的生物多样性。”Dupuis补充道

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保护合作

“我们对S.curiosulus和S.semiluna的研究强调了学术科学家、非营利组织和保护管理人员之间合作的重要性。所有这些工作都是通过学术研究人员、加拿大公园管理局和怀尔德研究所/卡尔加里动物园之间的伙伴关系实现的。

”通过结合基因组学、野外生态学和保护管理方面的专业知识,我们能够得出不仅重塑我们对生物多样性的理解,而且为物种保护提供可操作的见解的发现

MacDonald补充道:“展望未来,这些跨学科合作对于应对复杂的保护挑战和确保像S.curiosolus这样的物种的长期生存至关重要。”

研究人员表示,将S.curiosolus识别为一个独特的物种只是一个开始。未来的研究应该探索它的进化以及与宿主植物和蚂蚁等其他物种的相互作用。此外,加拿大公园管理局和怀尔德研究所/卡尔加里动物园的长期监测对于评估该物种如何应对气候变化以及采取何种保护行动是至关重要的

研究人员在结论中说:“就目前而言,奇怪的孤立发斑提醒我们,即使是最小和最被忽视的物种,也可能具有非凡的科学和保护意义。” More information: Zachary G. MacDonald et al, Genomic and ecological divergence support recognition of a new species of endangered Satyrium butterfly (Lepidoptera, Lycaenidae), ZooKeys (2025). DOI: 10.3897/zookeys.1234.143893

Journal information: ZooKeys

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