研究了迁徙/扩散活动对蝴蝶形态和繁殖的影响

蝴蝶有几种不同的运动方式。它们可以季节性地迁徙数百公里的距离。另外,蝴蝶也会在几个小时或几天内分散在相对较短的距离上觅食和繁殖。

迁徙和分散是截然不同的活动,其收益和风险也截然不同。NCBS的研究生Vaishali Bhaumik和她的导师Krushnamegh Kunte博士决定调查这些活动对蝴蝶形态(形态和结构)和繁殖的影响。

为了回答这个研究问题,Vaishali和她的导师决定对几种不同的蝴蝶进行实地研究,这些蝴蝶表现出不同的扩散和迁徙模式。

研究的蝴蝶有:(下图)

  • 两种斑蝶,有分散种群和非分散种群。(波莫纳和皮兰)
  • 上述五种不分散的蝴蝶近亲
  • 两种马利筋蝴蝶长途迁徙并繁殖只有在移民之后

在所有的蝴蝶中,Vaishali和Kunte测量了它们的飞行肌肉(飞行形态)和腹部(生殖组织)的相对投入,以及它们体内相对于体重的卵子数量(卵量)。

这是通过各种工具和方法完成的,比如比较它们身体不同部位的重量,以及计算雌性体内的卵子数量。结果非常有趣。

结果表明,迁徙的马利筋蝶雌性经历了生殖滞育。这意味着它们的生殖系统停止产生卵子,使它们的腹部变得更轻,以确保更有效的长途迁徙。这一发现与实验室之前对同一组人的研究结果一致。

他们对非迁徙蝴蝶(Catopsilia种)的研究结果指出了一些显著的结论。像马利筋蝴蝶一样,雌性在腹部的投入比雄性大得多。

这是因为雌性在制造卵子的生殖组织中投入了大量的能量。这使它们的腹部相对较重,因此在飞行过程中需要更高的能量消耗,从而使它们在飞行时处于不利地位。

结果进一步表明,尽管不迁徙,但雌性可以根据运动类型调节腹部的卵数。

分散雌斑蝶的卵量高于非分散雌斑蝶,但在分散雌斑蝶中,卵的数量随着胸部相对尺寸的增大而迅速减少。

胸部的增大保证了蝴蝶的飞行肌肉更强壮。Vaishali和Krushnamegh认为这可能是蝴蝶的适应性反应,因为它们在幼虫时期得到的食物较少。

简单地说,当你周围的食物较少时,你就有足够的力量飞得更远去寻找食物,因此你会优先把能量投入到更大的胸腔(即更大的飞行肌肉)而不是腹部(产卵)。

那么,为什么不迁徙的斑蝶产卵量较低呢?Krushnamegh和Vaishali认为,不分散并停留在同一个地方的蝴蝶可以频繁产卵,但数量较少。这使它们的身体保持轻盈,并确保飞行效率。

从更大的角度来看,即使在分散的时候,Catopsilia蝴蝶的繁殖也很活跃,雌性蝴蝶在分散的时候也会携带大量的卵。分散使它们能够从一个栖息地移动到另一个栖息地,即使栖息地是破碎的。

然而,与马利筋蝴蝶不同的是,Catopsilia蝴蝶不能暂停它们的繁殖活动,以确保它们能飞很远的距离。

随着栖息地的丧失和破碎化成为持续的全球危机,携带卵子的雌性卡波silia蝴蝶面临越来越大的压力。

Vaishali和Krushnamegh指出,这将对整个物种产生不利影响,因为这些蝴蝶要飞更长的距离才能飞到越来越贫瘠的栖息地。

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