“蝴蝶生命之树”揭示了这些美丽昆虫的起源

直到 1 亿年前，蝴蝶都是夜行动物。地球上只有夜行蛾，直到一些流氓蛾开始在白天飞行。这些富有进取心的鳞翅目成员利用与蜜蜂共同进化的富含花蜜的花朵，在白天飞行。从那时起，近 19,000 种蝴蝶诞生了。

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2019 年，一项大规模的 DNA 分析帮助解决了它们何时进化的问题。现在，色彩鲜艳的有翅昆虫究竟在世界的何处进化这一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《自然生态与进化》杂志上的一项研究发现，蝴蝶很可能在北美和中美洲进化，它们在世界各地定居时与寄主植物建立了牢固的植物学联系。

要得出这一结论，需要四维拼图，这让 3D 国际象棋看起来像糖果乐园游戏。来自多个国家的科学家必须利用 1 亿年自然历史中蝴蝶的分布和喜爱的植物，以及代表 90% 蝴蝶属和所有蝴蝶科的 2,000 多种蝴蝶的 DNA，绘制出一棵巨大的“蝴蝶生命之树”。

数据中包含 11 块罕见的蝴蝶化石，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，毛发非常细。这项研究中的 11 块蝴蝶化石被用作遗传树上的校准和比较点，因此该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洲中部和西部的某个地方。1 亿年前，北美洲被一条名为西部内陆航道的广阔海道一分为二。现在的墨西哥与美国、加拿大和俄罗斯呈弧形相连。北美洲和南美洲也被一条海峡隔开，蝴蝶很容易就能穿过海峡。

研究认为，蝴蝶经过漫长的旅程来到非洲，首先沿着白令陆桥进入亚洲。然后它们向东南亚、中东辐射，最终到达非洲之角。它们甚至能够到达当时被数英里公海隔开的印度这个孤岛。

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澳大利亚仍与南极洲相连，南极洲是超级大陆盘古大陆的最后残余之一。当全球气温升高时，蝴蝶可能生活在南极洲，并在大陆分裂之前向北迁徙到澳大利亚。

蝴蝶在迁徙到欧洲之前很可能在亚洲西部边缘逗留了长达 4500 万年。作者称，这一停顿的影响至今仍很明显。

“与世界其他地区相比，欧洲的蝴蝶种类并不多，而且欧洲的蝴蝶种类也常常可以在其他地方找到。例如，欧洲的许多蝴蝶也在西伯利亚和亚洲发现，”这项研究的共同作者、佛罗里达自然历史博物馆鳞翅目馆长 Akito Kawahara 在一份声明中说道。

蝴蝶在世界各地定居后，它们迅速与植物宿主一起多样化。到 6600 万年前恐龙灭绝时，几乎所有现代蝴蝶科都已在地球上出现。每个蝴蝶科似乎都对特定的植物群有特殊的亲和力。

“我们在进化的时间尺度上研究了这种关联，发现几乎在所有的蝴蝶科中，豆科植物都是祖先宿主，”Kawahara 说道。“所有蝴蝶的祖先也是如此。”

随着时间的推移，豆科植物的传粉昆虫名单不断扩大，包括多种蜜蜂、苍蝇、蜂鸟和哺乳动物，而蝴蝶的口味也同样扩大了。研究表明，这些植物伙伴关系帮助蝴蝶从蛾类的小分支发展成为世界上最大的昆虫群体之一。

这项研究的共同作者、佛罗里达博物馆馆长帕梅拉·索尔蒂斯在一份声明中说：“自从蝴蝶起源以来，它们的进化就密不可分地交织在一起，它们之间的密切关系导致了两个谱系中都发生了显著的多样化事件。”