27 7 月, 2021

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这只蝴蝶是美国第一只因人类而灭绝的蝴蝶

1940 年代初,最后一只 Xerces 蓝蝴蝶在旧金山的空中飞舞。 现在,它只能在博物馆的玻璃展品中看到。

这些珍珠翅昆虫生活在旧金山沿岸的沙丘中,并于 1852 年首次被科学家发现。当城市发展席卷加利福尼亚的这一地区时,沙土受到了干扰。 这引起了连锁反应,消除了我使用的毛虫植物类型。 栖息地变化对 Xerces 蓝蝴蝶来说太大了,该物种灭绝了。

康奈尔大学昆虫学组主任科里·莫罗、玛莎·N 和约翰·C. 和康奈尔生物多样性,以及关于 Xersis 蝴蝶的新研究的作者。

“栖息地改造和城市发展导致了这个物种的消失。Xerces蓝蝴蝶已经成为昆虫保护的象征。事实上,最大的昆虫保护组织甚至以这个物种命名。”

但科学家们长期以来一直想知道 Xerces 是否是一个独特的物种,它是否是一个亚种,或者真的只是另一种蝴蝶的孤立群体,这种蝴蝶是生活在美国西部和加拿大西部的银蓝色蝴蝶。

作为芝加哥菲尔德博物馆研究员的莫罗和她的同事正前往博物馆回答这个问题。

这项新研究于周二发表在《生物学快报》上。

“博物馆科学是博物馆藏品对基因组测序和其他分析技术的使用,即使在收集了大多数博物馆样本时也是无法想象的,”莫罗说。 “这前所未有的原因在于,我们可以解决无法通过任何其他方式回答的问题。这项研究就是一个很好的例子,因为我们不能出去收集蓝蝴蝶 Xerces,而这是解决与此有关的遗传问题的唯一方法物种将转向博物馆收藏。”

菲尔德博物馆拥有多个 Xersis 蓝蝴蝶标本,因此莫罗和她的同事决定从博物馆收藏的 93 年前蝴蝶标本中提取 DNA,看看它是否符合属于一个独特物种的条件。

一项研究使用了 93 岁的 Zersis 蓝蝴蝶的标本,以证明它曾经是一个独特的物种。

你如何从一只已经有近百年历史的成熟蝴蝶中提取 DNA? 使用镊子时要格外小心。 在按压昆虫腹部的一小部分后,莫罗能够恢复 DNA。

“这令人伤脑筋,因为你想尽可能多地保护它,”莫罗说。 “迈出第一步和平坦的小腹压力很大,但知道我们可能能够回答一个近 100 年来没有答案且无法以任何其他方式回答的问题,这也令人振奋。”

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野外博物馆还包括 Grainger 生物信息学中心,该中心能够对 DNA 进行测序和分析。

“DNA 是一种非常稳定的分子,它可以在储存在其中的细胞死亡后持续很长时间,”该研究的主要作者兼格兰杰生物信息学中心主任 Felix Grewe 在一份声明中说。

研究小组能够检索到足够的 DNA 链,将其与银蓝蝴蝶的 DNA 进行比较,并确定 Xersis 蓝蝴蝶是一个单独的物种——而人类已经导致了它的灭绝。

格鲁伊说:“有趣的是,人们近 100 年来一直在想的事情是真实的,而且这个物种是由于人类活动而灭绝的物种。” “当这只蝴蝶在 93 年前被收集时,没有人正在考虑确定它的 DNA 序列。这就是为什么我们必须继续收集,为研究人员提供 100 年的未来。”

野外博物馆收藏了已灭绝的 Xerces 蓝蝴蝶。

接下来,研究人员想了解这些曾经被认为具有遗传多样性的物种是否在接近灭绝时经历了多样性的下降。 这可能是其提前结束的一个促成因素。

研究人员表示,该团队能够检索到足够的遗传信息来证明 Xerces 是一个独特的物种,但还不足以使蝴蝶复活。 在试图将物种带回灭绝之前,有许多因素需要考虑。

“虽然我知道有些人对复兴这些物种的可能性感兴趣,但我认为我们还有很长的路要走,才能真正做到这一点,”莫罗说。 “不仅要重述其基因组,还要创造幼虫和本地共生蚂蚁所需的寄主植物,这将需要大量时间和财力资源。在全球昆虫减少的这个时期,我更希望看到我们的资源致力于拯救这些物种已经濒临灭绝或保护重要栖息地的。”。

与此同时,其他蝴蝶正在经历衰退,例如 El Segundo Blue,由于沙丘栖息地的丧失,以及 Karner Blue,由于毛毛虫使用的蓝色羽扇豆花的丧失,根据 Morrow 的说法。

“在我们开始为复活付出这么多努力之前,让我们努力保护那里的东西并从我们过去的错误中吸取教训,”格鲁说。

研究人员指出,我们正处于许多科学家所说的昆虫启示录的中间,因为世界各地的物种正在减少——人类对此做出了重大贡献。

科学家终于弄清楚蝴蝶是如何飞行的

莫罗说:“目前昆虫的末日真的是千刀万剐的死亡。” “农药的使用、土地利用的改变和气候变化可能是导致全球昆虫数量下降的主要因素,所有这些因素都是由人类活动引起的。我认为尽可能多地减少这些因素符合我们的利益因为地球上的所有物种都很重要”。

研究人员表示,昆虫对我们的生活比大多数人意识到的更重要。 虽然它可能不像 Xerces 蓝蝴蝶那样漂亮或有吸引力,但它确实给土壤通气并有助于植物生长,从而滋养其他一切。

“由于昆虫对任何生态系统都是必不可少的,因此任何物种的丧失都会对社会产生乘数效应,”莫罗说。

“正如我们从上面的这些例子中看到的那样,从互惠生植物到食用植物和栖息地需求的物种之间的相互依赖会对物种生存产生巨大影响。老实说,如果没有昆虫,我们的星球将在几个月内变得不适合人类居住。我们需要昆虫,即使我们并不总是意识到这一点。”

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