透明蝴蝶地图突出了安第斯山脉的生物多样性热点

导读已知的物种超过一百万种,昆虫是迄今为止地球上最多样化的生物群,保守估计表明还有数百万种等待被发现。但是由于人类压力导致的灭绝速度可

已知的物种超过一百万种,昆虫是迄今为止地球上最多样化的生物群,保守估计表明还有数百万种等待被发现。但是由于人类压力导致的灭绝速度可能超过发现速度,物种在研究人员甚至知道它们存在之前就消失了。

为了保护这些物种,科学家必须首先知道它们在哪里。虽然已经广泛绘制了一些动植物群的分布图,但对世界昆虫的下落知之甚少。

在一项新研究中,研究人员绘制了迄今为止最详细的美洲热带蝴蝶分布图,显示多样性最高的地区与受森林砍伐和开发威胁最大的地区重合。该研究特别关注 Ithomiini 或玻璃翼蝴蝶,这是一个拥有近 400 种物种的大型群体,分布在中美洲和南美洲的大部分地区。它们的普遍性可能使它们成为该地区其他昆虫命运的良好指标。

“如果我们想从总体上了解昆虫的多样性,那么一种方法是专注于可能反映所有昆虫多样性并且我们对其有丰富知识的群体,例如蝴蝶,”该研究的合著者、策展人基思·威尔莫特 (Keith Willmott) 说。佛罗里达自然历史博物馆麦圭尔鳞翅目和生物多样性中心主任。

玻璃翅蝶因其不同寻常的透明翅膀而得名,它们的翅膀上标有颜色和图案交替的彩色斑点。与许多其他蝴蝶物种(例如帝王蝶)一样,这些标记可作为警告。雄性玻璃翼蝴蝶以有毒植物的花蜜和组织为食,将毒素集中在腹部,并在交配时传递给雌性。这些毒素是一种生物碱,使蝴蝶及其卵带有苦味,使它们难吃。

但是潜在的掠食者并不是天生就知道不吃这些蝴蝶,而是通过反复试验来学习。因此,许多玻璃翅物种进化出类似的翅膀图案,使它们的数量增加。

“由于不同的物种具有相同的警告颜色模式,因此它们共享每个物种教育捕食者避免它们的总成本,”威尔莫特说。

这种被称为缪勒拟态的相似性有助于玻璃翅蝴蝶在热带的不同栖息地中生存和多样化,但它也需要付出代价。威尔莫特解释说,虽然当所有相似的物种都在蓬勃发展时,这种策略是有效的,但任何一个物种的灭绝都可能危及其他物种的生存。“如果一种更常见的物种灭绝,情况尤其如此,因为所有其他物种都失去了与这些蝴蝶进行苗勒式模仿所获得的好处。”

在过去的几十年里,威尔莫特和他的同事们一直在穿越山脉和森林寻找玻璃翅,描述新物种并记录它们沿途的自然历史。通过将他们多年来收集的数据与从 60 多个博物馆和私人收藏的标本中收集到的信息相结合,研究人员编制了近 30,000 份分发记录。他们使用这个广泛的数据集来绘制玻璃翼的多样性以及整个美洲热带地区相似物种之间的相互作用。

他们的结果表明,玻璃翅在其分布范围的特定部分高度多样化,包括亚马逊河流域,在那里它们透明的翅膀帮助它们融入森林阴暗的背景中。但大多数物种聚集在山区生物多样性热点地区。安第斯山脉的东坡包含前 5% 的玻璃翅多样性,而次要热点包括中美洲的高地和巴西的大西洋沿岸森林。

虽然亚马逊热带雨林的大片地区仍然相对未受干扰,但热带安第斯山脉的玻璃翼多样性经常与因农业土地转变而导致栖息地丧失风险最高的地区重叠。对于分布受限的物种来说尤其如此,突显了在这些地区进行保护工作的迫切需要。

山区在海拔上升时会产生各种小型局部环境。相对年轻的安第斯山脉是世界上最高的山脉之一,支持着相应数量的物种。地形、温度和降雨量的差异也使安第斯山脉成为种植各种作物的理想场所。“目前,栖息地的丧失是最重要的威胁,”威尔莫特说。“这只是一个不幸的巧合,适合人们居住的地区也是支持高度动植物多样性的地区。”

主要作者、巴黎国家自然历史博物馆的博士生 Maël Doré 也担心气候变化可能会进一步限制热带山坡上已经受到限制的物种的范围。随着气温升高,物种可能会通过将它们的分布转移到更高的海拔来应对,但玻璃翅群落的移动速度是否足够快以跟上气候变化是不确定的。

远离安第斯山脉,巴西大西洋沿岸较低且古老的山脉是许多稀有和地方性玻璃翅物种的家园,它们也面临着栖息地破坏的威胁。“该地区经历了近五个世纪的人类占领,但也正是在这里,近 100 年前保护新热带蝴蝶及其栖息地的开创性举措诞生了,”合著者、坎皮纳斯大学教授安德烈·弗雷塔斯 (André Freitas) 说。巴西圣保罗。

尽管如此,威尔莫特和他的同事们仍然保持乐观。有了蝴蝶发生地点的详细地图,保护工作可以用于保护受到威胁的环境和社区,以及那些仍然没有受到人类影响的环境和社区。

“通过更准确的蝴蝶分布图,我们可以确定目前缺乏保护的物种和社区,从而更有效地将有限的资源集中在最需要它们的地方,”威尔莫特说。

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