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研究发现人工饲养的帝王蝶可能失去迁徙能力

  • 2019-07-05 18:28:18

在芝加哥大学科学家进行的一项新研究中,从商业饲养员那里购买的帝王蝶不会向南飞行,即使是在户外饲养的后代也是如此。在模拟的室外条件下在室内饲养的野生捕获的君主也没有朝向南方,这表明圈养繁殖扰乱了君主着名的年度迁徙行为。

国家野生动物联合会估计,在过去二十年中,北美君主人口减少了90%。随着在加利福尼亚和墨西哥到达冬季栖息地的蝴蝶数量减少,君主爱好者已经转向各种保护工作,包括圈养繁殖和整个夏季和秋季释放蝴蝶。然而,本周发表在“美国国家科学院院刊”上的这项新研究表明,这些善意的做法可能没有达到预期的效果。

“我们希望这将成为了解君主如何失去移民的途径,”UChicago生态与进化副教授,该研究的资深作者Marcus Kronforst博士说。“这些君主被俘虏并被阻止迁移了许多代人,他们已经遗失了迁移。这是自然发生的事情的一个缩影。”

蝴蝶的'飞行模拟器'

Ayse Tenger-Trolander,博士Kronforst实验室的学生和新研究的主要作者,从商业供应商处订购了几只成年帝王蝶,并将它们放置在UChicago校园建筑物屋顶的室外花园中。蝴蝶被封闭在网笼中,但暴露在自然光,温度和湿气中。

君主在夏季和秋季繁殖,秋季一代是迁徙的。Tenger-Trolander在他们交配并从成年蝴蝶饲养后,从商业购买的成年人那里收集了鸡蛋。那个夏天的一代人成了秋代的父母。

Tenger-Trolander随后在“飞行模拟器”中对这一代秋季进行了测试,以了解他们飞行的主要方向。模拟器是一个开口的金属圆筒,就像站在一端的管子。蝴蝶通过连接到其腹部的金属销或系绳连接到靠近圆筒顶部开口的杆。这使蝴蝶在圆筒内飞行,但它们可以自由旋转360度。旋转刻度盘每两毫秒记录一次蝴蝶的方向,并将数据保存到计算机中。

表现出迁徙行为的蝴蝶应该主要向这个飞行模拟器内的南方飞行。在同一个花园里养大的当地捕获的君主就是这样做的。然而,Tenger-Trolander发现,从商业君主那里培育出来的蝴蝶并没有成为主导方向。

Tenger-Trolander还进行了第二组实验,仅从野生捕获的君主开始,并将后代完全饲养在里面。她试图通过调节温度和日照时间模仿室外条件,但作为一个群体,这些蝴蝶也没有出现迁徙飞行的迹象。有些人确实飞向南方,但作为一个群体,他们并没有集体向南飞行。事实上,采取一直在户外发展并将其带入内部的蛹即将出现也“打破”整个群体的迁移行为。

“我认为没有办法重要,但确实如此,”Tenger-Trolander说。“我们知道有许多业余爱好者和发烧友正在努力做好最好的饲养,避免从商业饲养员那里购买。但他们在室内饲养的方式可能存在问题。”

遗传在基因组中的差异

几个君主群体已经分散到世界各地的中南美洲,加勒比海,南欧,北非和太平洋到澳大利亚,但这些新种群中没有一个像北美那样迁徙。Kronforst和Tenger-Trolander还研究了商业蝴蝶的基因组成,看看它们与典型的北美君主有何不同。商业君主不会迁移的原因是因为他们来自较新的非移民人口吗?

遗传分析表明,商业繁殖的蝴蝶确实来自北美,但它们在遗传上的差异足以被视为不同的种群,与北美或其他任何进入另一个大陆的群体分开。Kronforst说,他认为迁移的丧失在于这些遗传差异。

“我们不能指出一个基因变化,因为它有很多,”他说。“但我们认为埋藏在基因组中的某些地方是破坏它的变化。”

根据美国濒危物种法案,美国鱼类和野生动物管理局正在考虑是否将北美君主列为濒危物种。研究人员表示,任何保护工作都是值得欢迎的,并且业余爱好者在他们的花园或小学科学课上培养毛虫,将蝴蝶释放到野外是吸引公众参与的好方法。但是这项新的研究表明,无论善意,君主爱好者都应该记住,这些心爱的蝴蝶的迁徙行为是非常脆弱的。

“看起来像购买君主来筹集和释放对移民人口没有贡献,而在室内养育他们可能也没有帮助,”Kronforst说。“如果你想在你的花园里种植乳草,并在你的房子周围养一些君主,就不要把它们带进去。如果你把它们留在室外,它们应该是完全没问题的。”

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