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【保育兩難】君主斑蝶曾進室內即不懂辨別遷徙方向

2019/6/25 — 16:46

君主斑蝶模擬飛行實驗
Credit: Tenger-Trolander, A. & et al. (2019).

君主斑蝶模擬飛行實驗
Credit: Tenger-Trolander, A. & et al. (2019).

君主斑蝶 (Danaus plexippus) 是北美最廣為人知的蝴蝶,牠們每年都會約在 8 月向南遷徙,並於春天北回。不過,隨著過去十年因棲息地被破壞、氣候變化等環境問題,北美君主斑蝶數量暴跌逾八成!

為了保育這種常見蝴蝶,不少人都會將之人工飼養。然而,最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究就發現,不論是完全人工飼養的君主斑蝶後代,以及父母親為野生君主斑蝶的後代,只要曾被放於室內繁殖均會失去遷徙能力。

有參與研究的芝加哥大學生態與演化系副教授 Marcus Kronforst 指,希望研究能幫助人類了解君主斑蝶如何失去遷徙能力。

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領導研究的是 Kronforst 實驗室其中一個研究生 Ayşe Tenger-Trolander ,她在當地其中一個商業養殖者購入一批君主斑蝶,並將牠們放在大學其中一座建築物的天台花園飼養。雖然有網籠罩著,但這些君主斑蝶仍有與天然一樣的陽光照射、溫度與濕度環境。

君主斑蝶會分別在夏秋兩季繁殖,而秋季一批則是會遷徙的。 Tenger-Trolander 將買到的君主斑蝶人工繁殖出兩代蝴蝶,然後團隊將理論上為會遷徙的秋季君主斑蝶進行模擬飛行實驗。在實驗中,君主斑蝶會放在一圓筒中,身體會被由圓筒上方伸出的鐵管連接著,蝴蝶可在筒內 360 度飛行,團隊則會以電腦每兩毫秒記錄牠們的飛行方向。

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當地正常野生君主斑蝶會向南遷徙,但實驗卻發現人工繁殖的則無一個主要飛行方向,相信放生到野外時亦無法到達較暖的南方。

在第二階段實驗,團隊在野外捕捉君主斑蝶,並將其後代於完全室內環境飼養,雖然仍模擬室外溫度與日照時間,這些後代個別能辨出南方,但整體也無正常君主斑蝶的遷徙方向感。即使幼蟲在結蛹前於室外生活,破蛹後帶進室內繼續飼養,這些君主斑蝶同樣無法辨出南方。

團隊又分析商業購買到的君主斑蝶基因與全球各地野生君主斑蝶是否不同,促使牠們不懂遷徙。最終雖然發現購買到的君主斑蝶,與北美野生以至其他各大州野生君主斑蝶明顯有基因不同,但不同的基因實在太多暫時無法確定哪一組基因是與失去遷徙能力有關。換言之,君主斑蝶除了有基因差異之外,亦失去了某特定環境條件提示才不懂遷徙。

現時,君主斑蝶雖在國際自然保護聯盟 (IUCN) 紅色名冊屬近危級別,但美國當局正考慮根據《美國受威脅品種條例》將之提升為受威脅品種。團隊指,任何保育君主斑蝶的措施他們都相當歡迎,但提醒購買君主斑蝶放生,又或將於室內飼養君主斑蝶,根據研究都不會幫助北美君主斑蝶數量上升,所以在飼養時要相當小心。

來源:
University of Chicago, Monarch butterflies bred in captivity may lose the ability to migrate, study finds, 24 June 2019

報告:
Tenger-Trolander, A., Lu, W., Noyes, M. & Kronforst, M.R. (2019). Contemporary loss of migration in monarch butterflies. PNAS Jun 2019, 201904690; DOI:10.1073/pnas.1904690116

文/Alan Chiu 、審核/

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