科学家首次发现蝴蝶跨越海洋的证据

2013 年 10 月下旬的一个清晨，昆虫学家杰拉德·塔拉韦拉 (Gerard Talavera) 看到了一幕极不寻常的景象——一群红蛱蝶被困在法属圭亚那的一处海滩上。

蛱蝶，又名 Vanessa cardui ，是世界上分布最广的蝴蝶之一，但在南美洲却找不到。然而，它们就在那里，躺在南美洲东海岸的沙滩上，翅膀破烂不堪，布满洞口。从它们的状况来看，在西班牙巴塞罗那植物研究所工作的睡眼惺忪的塔拉韦拉猜测，它们是在从长途飞行中恢复过来。

这种昆虫是长途旅行的冠，它们经常穿越撒哈拉沙漠，从欧洲到撒哈拉以南的非洲，行程长达 9,000 英里。它们是否也能在没有任何停留和补给的地方的情况下完成 2,600 英里的跨大西洋旅程?塔拉韦拉想找到答案。

追踪昆虫的远距离移动是一项挑战。电跟踪设备等工具对于昆虫小巧而脆弱的体型来说太大，而雷达只能监测特定位置。科学家不得不依靠有根据的猜测和公民科学家的观察来拼凑出旅行模式。

“我们看到蝴蝶出现又消失，但我们并没有直接证明其中的联系，我们只是在做出假设，”塔拉维拉说。

2018 年，他开发了一种使用常见基因测序工具分析花粉 DNA 的方法。当蝴蝶等传粉昆虫以花蜜为食时，花粉粒会粘附在它们身上。塔拉韦拉使用一种称为 DNA 元条形码的方法对花粉 DNA 进行测序，并确定它们来自哪种植物。后来，DNA 可以追溯到地理植物群，以绘制昆虫的路径。

在周二发表于《自然通讯》杂志上的一篇论文中，塔拉韦拉和他的团队描述了搁浅蝴蝶之谜的关键线索：法属圭亚那蝴蝶身上的花粉与西非国家的花灌木相匹配。这些灌木从 8 月到 11 月开花，与蝴蝶到达的时间相吻合。这表明蝴蝶已经越过大西洋。这个想法很诱人。但塔拉韦拉和他的团队小心翼翼，没有妄下结论。

除了研究花粉外，研究人员还对蝴蝶的基因组进行了测序，以追溯它们的血统，发现它们有欧洲-非洲的根源。这排除了它们从北美飞越陆地的可能性。然后，他们使用一种名为同位素追踪的昆虫追踪工具来确认蝴蝶的出生地是西欧、北非和西非。通过添加显示从非洲吹向美洲的有利风的天气数据，他们正在形成一个重大发现。

纽约城市大学的进化生态学家戴维·洛曼 (David Lohman) 未参与这项研究，他表示：“这是一项出色的生物侦探工作。”塔拉韦拉的法医侦探式追踪支持了这一结论：红蛱蝶是昆虫史上首次跨洋飞行。

很可能它们当时正沿着它们通常的路线穿越非洲，突然被一阵强风吹偏了航线。飞过海洋后，蝴蝶一直飞到岸边。

昆虫迁徙是全球最大的生物量移动。仅在英格兰南部，每年就有 3.5 万亿只昆虫迁徙。它们能够将花粉、真菌甚至植物疾病传播到很远的地方，凸显了这些微小生物对全球的影响。专家表示，有了红蛱蝶的海洋迁徙，科学家可能就有了更好的方法来追踪这些旅程。