一个国际研究团队，由西班牙国家研究委员会(CSIC)牵头，成功记录了彩蝶(Vanessa cardui)的跨洋飞行，距离超过4200公里，创造了昆虫飞行的新纪录。
这项研究在《自然通讯》上发表，参与研究的人员来自巴塞罗那植物研究所(IBB)、CSIC、巴塞罗那自然科学博物馆的联合中心，以及波兰的W. Szafer植物研究所、加拿大的渥太华大学、进化生物学研究所(IBE, CSIC- Universitat Pompeu Fabra)和美国的哈佛大学。
2013年10月，CSIC的研究员杰拉德·塔拉维拉(Gerard Talavera)在法属圭亚那的大西洋海滩上发现了几只彩蝶，这一发现非常罕见，因为这种蝴蝶在南美洲并未被记录。它们究竟来自何方呢?
一系列新技术揭开了这个谜团
通过多学科的方法，研究人员成功追踪了这些蝴蝶的迁徙路线和起源。最初的假设是，它们可能源自北美，那里有最近的种群，或者来自非洲或欧洲。通过分析风的轨迹，研究人员发现了来自西非的持续风向模式，这为它们跨越大西洋提供了可能性。
通过研究蝴蝶的遗传多样性（需要从各大洲的种群中收集样本），研究人员确认在南美洲观察到的标本与欧洲和非洲的种群有关，排除了北美起源的可能性。
研究人员还分析了蝴蝶身上的花粉DNA，发现了两种仅在热带非洲存在的植物，证明了这些蝴蝶曾访问过该地区的花朵。
最后，研究人员分析了蝴蝶翅膀中的氢和锶稳定同位素，这些翅膀保留了它们在幼虫阶段生长地的特征同位素，从而推断出它们的出生地。根据这些数据，他们认为它们最有可能源自西欧国家，如法国、爱尔兰、英国或葡萄牙。
这些彩蝶从西非飞往南美洲，跨越大西洋的距离至少为4200公里。然而，它们的旅程可能更长，若从欧洲出发，途经三大洲，迁徙路程可能超过7000公里。对于如此小的昆虫而言，这是一项非凡的成就，”加拿大渥太华大学教授、该研究的合著者克莱蒙·巴塔耶表示。
“我们通常将蝴蝶视为美丽而脆弱的象征，但科学表明，它们能够完成令人难以置信的壮举。”进化生物学研究所(IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra)的研究员、该研究的合著者罗杰·维拉(Roger Vila)指出：“关于它们的能力，还有许多未知的领域等待探索。”
借助风的力量
研究人员模拟了这段旅程的能量消耗，计算出在没有任何停留的情况下，飞越海洋的飞行时间为5到8天。这在能量上是可行的，因为有利的气流促进了这一过程。
“蝴蝶只能通过一种交替的策略来完成这次飞行，一种是以最小的努力避免落入大海，这由上升的风提供支持，另一种是主动飞行，这需要更多的能量消耗。“我们估计，在没有风的情况下，蝴蝶最多可以飞行780公里，然后耗尽所有的脂肪和能量，”该论文的作者之一埃里克·托罗-德尔加多评论道。
研究人员强调了撒哈拉空气层作为潜在空中高速公路的重要性。这些全年普遍存在的气流将大量撒哈拉沙尘从非洲运输到美洲，并参与重要的生物地球化学循环。然而，运输的生物成分，包括生物体，仍需深入研究。
全球变化背景下移民的潜在影响
这一发现表明，连接各大洲的天然空中走廊可能存在，促进了物种在比以往更广泛的范围内传播。
“这一发现为昆虫长距离扩散，甚至跨越海洋的能力提供了新的视角。“我们可能低估了这些迁徙的频率及其对生态系统的影响，”该研究的负责人杰拉德·塔拉维拉评论道。“纵观历史，迁徙现象在定义我们今天观察到的物种分布方面一直扮演着重要角色，”他补充道。
研究人员强调，随着全球变暖和气候模式的变化，我们很可能会观察到这些长距离扩散事件的增加，这可能对全球的生物多样性和生态系统产生重大影响。杰拉德·塔拉维拉总结道：“促进昆虫扩散的系统监测程序至关重要，这可能有助于预测和减轻全球变化对生物多样性造成的潜在风险。”
一样均出自同一名设计师CSIC手
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