所有的蝴蝶都是从一亿年前北美的古代飞蛾进化而来的

科学家们揭示了蝴蝶是如何进化并在一棵新的生命之树中接管世界的。

(图片来源:Paul Souders/Getty Images)
(图片来源:Paul Souders/Getty Images)

科学家们煞费苦心建造了世界上最大的蝴蝶生命树,并发现第一批蝴蝶是在一亿年前在现在的中美洲和北美洲进化而来的,

此时,超大陆盘古大陆正在分裂,北美被一条分隔东西方的海道一分为二。 蝴蝶起源于这块大陆的西侧。

现在估计有 20,000 种蝴蝶,它们分布在除南极洲以外的每个大陆上。

尽管科学家们知道蝴蝶的起源时间,但他们仍然不确定它们出现的地区和它们最早的饮食。

由佛罗里达自然历史博物馆鳞翅目(蝴蝶和飞蛾)馆长 Akito Kawahara 领导的科学家团队通过对来自 90 个国家的近 2,300 种蝴蝶的 391 种基因进行测序构建了新的蝴蝶生命树——占 92% 公认的属。

研究人员将来自多个来源的数据汇总到一个公开可用的数据库中。 他们以11块珍稀蝴蝶化石为标准,确保生命之树的分支点与化石显示的分支时间段相匹配。 “这是我参与过的最困难的研究,全世界的人们都付出了巨大的努力才能完成,”川原在一份声明中说。

该研究结果发表在 5 月 15 日的《自然生态学与进化》杂志上,表明蝴蝶大约在 1.014 亿年前从夜间食草蛾的祖先中出现。 这使得第一批蝴蝶出现在白垩纪中期,使它们与恐龙同时代。

蝴蝶生命树可追溯到一亿年前的北美洲。 (图片来源:Kawahara 等人)
蝴蝶生命树可追溯到一亿年前的北美洲。 (图片来源:Kawahara 等人)

进化后,蝴蝶传播到现在的南美洲。 一些人迁移到南极洲,那里当时要暖和得多,并且仍然与澳大利亚相连。 当两块大陆分开时,他们到达了澳大利亚的北部边缘——这一过程大约在 8500 万年前开始。

接下来,蝴蝶穿过白令陆桥——一座曾经存在于俄罗斯和北美之间的陆桥——并在 75-60 百万年前到达了现在的俄罗斯。 . 然后他们传播到东南亚、中东和非洲之角。 他们甚至在大约 6000 万年前到达了当时与世隔绝的印度岛。 令人惊讶的是,由于不明原因,蝴蝶的传播在中东边缘停顿了 4500 万年,直到大约 45-3000 万年前才最终传播到欧洲。 川原说,这种停顿反映在当今欧洲的蝴蝶物种数量与世界其他地区相比较少。

对 31,456 份蝴蝶寄主植物记录的分析表明,第一批蝴蝶以豆科植物为食。 豆科植物几乎存在于每个生态系统中,并且大多数缺乏有效的防御性化学物质来抵抗昆虫的摄食。 科学家们认为,这些特征可能导致蝴蝶数百万年来坚持以豆类为食。

今天,蝴蝶已经多样化,可以吃其他植物科,但大多数都只吃单一的植物科。 大约三分之二的现有物种以单一植物科为食,主要是小麦科和豆科植物。 有趣的是,最近的豆类共同祖先大约有 9800 万年的历史——这在很大程度上与蝴蝶的起源相吻合。

“自前者起源以来,蝴蝶和开花植物的进化就不可避免地交织在一起,它们之间的密切关系导致了两个谱系的显着多样化事件,”共同作者、佛罗里达博物馆馆长 Pamela Soltis 说。 在声明中。

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