“生命之蝴蝶树”探讨了这些华美昆虫背后的进化历程与起源

直到 1 亿年前，蝴蝶还是夜间生物。在一些流氓飞蛾开始在白天飞行之前，只有夜行性飞蛾生活在地球上。这些鳞翅目有进取心的成员利用白天飞行与蜜蜂共同进化的富含花蜜的花朵。从那里诞生了近 19,000 种蝴蝶。

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2019 年，对 DNA 的大规模分析帮助解决了它们何时进化的问题。现在，五颜六色的有翅昆虫是在世界何处进化的谜团困扰着鳞翅目昆虫学家和博物馆馆长。5 月 15 日发表在《自然生态学与进化》杂志上的一项研究发现，蝴蝶很可能是在北美和中美洲进化而来的，当它们在世界各地定居时，它们与寄主植物建立了牢固的植物学联系。

得出这个结论需要一个四维拼图，它使 3D 国际象棋看起来像 Candyland 游戏。来自多个国家的科学家不得不利用 1 亿年的自然历史分布和喜爱的植物，以及代表 90% 的蝴蝶属和所有蝴蝶科的 2000 多种物种的 DNA，组装出一棵巨大的“蝴蝶生命树”。

数据中包含 11 块稀有蝴蝶化石，它们被证明是故事的关键部分。蝴蝶在化石记录中并不常见，因为它们的翅膀很薄，毛发非常像线。本研究中的 11 个被用作遗传树上的校准和比较点，因此团队可以记录关键进化事件的时间。

他们发现蝴蝶最早出现在北美中西部的某个地方。一亿年前，北美被一条名为西部内陆航道的广阔航道一分为二。今天，墨西哥与美国、加拿大和俄罗斯形成了弧形关系。北美和南美也被一条水峡隔开，蝴蝶很容易通过。

该研究认为，蝴蝶绕过非洲很远，首先沿着白令陆桥进入亚洲。然后他们辐射到东南亚、中东，最终辐射到非洲之角。他们甚至能够到达印度，印度此时是一个被数英里外海隔开的孤岛。

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澳大利亚仍然与南极洲相连，南极洲是超大陆盘古大陆最后的残余之一。当全球气温升高时，蝴蝶可能生活在南极洲，并在大陆解体之前向北飞向澳大利亚。

在进入欧洲之前，蝴蝶可能在亚洲西部边缘徘徊了长达 4500 万年。这组作者说，这种暂停的影响在今天仍然很明显。

“与世界其他地区相比，欧洲的蝴蝶种类并不多，而欧洲拥有的蝴蝶种类通常可以在其他地方找到。例如，在西伯利亚和亚洲也发现了欧洲的许多蝴蝶，”佛罗里达自然历史博物馆鳞翅目研究的合著者和馆长 Akito Kawahara 在一份声明中说。

一旦蝴蝶在世界各地站稳脚跟，它们就会与它们的植物宿主一起迅速多样化。到 6600 万年前恐龙灭绝时，几乎所有现代蝴蝶家族都在地球上。每个蝴蝶家族似乎都对一组特定的植物有特殊的亲和力。

“我们在进化时间尺度上研究了这种关联，在几乎每个蝴蝶家族中，豆类植物都是祖先宿主，”川原说。“所有蝴蝶的祖先也是如此。”

随着时间的推移，豆类植物增加了它们的传粉者名单，包括多种类型的蜜蜂、苍蝇、蜂鸟和哺乳动物，而蝴蝶也同样扩大了它们的味觉。根据这项研究，这些植物合作伙伴关系帮助蝴蝶从一个小的飞蛾分支发展成为世界上最大的昆虫群之一。

“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，”研究合著者和佛罗里达博物馆馆长 Pamela Soltis 在一份声明中说。.