>> HLK 자연과학 >  >> 지구 과학

곤충 학적 시간 여행 :플로리다 벅 아이 나비의 침략 역사

1981 년 할로윈에서 Dave Baggett와 25 명의 다른 나비 및 나방 애호가 인 Southern Lepidopterists 'Society 회원들은 플로리다 주 마이애미 남쪽의 Camp Owaissa-Bauer에서 가을 견학을 위해 모였습니다. 그들은 놀람을 위해 들어갔다.

주말 내내 빗물이 흩어져있는 빗물이 흩어지면서 날씨가 좋지 않았지만 비를 피하면서 네트를 잡고 사우스 플로리다에서 날고있는 것을 탐험하기 위해 쫓아 냈습니다. 비정상적인 무언가에 대한 첫 번째 보고서는 Key Largo의 빈 부지에서 수집 한 Tom Neal과 John Watts에서 나왔습니다. , 카리브해의 일반적인 종, 이전에는 플로리다에서 알려지지 않았습니다. 사실, 그것은 미국의 새로운 종 기록이었습니다!

다음 며칠 동안, 그룹의 다른 사람들은 j를 발견했습니다. Zononalis Key Largo 및 Big Pine Key, Plantation Key 및 Florida Homestead의 추가 위치에서. 이 종은 플로리다를 침략했을뿐만 아니라 분명히 상당한 인구를 사육하고 확립하고있었습니다. 견학에 참여한 대부분의 남성과 여성은 전문 과학자가 아니었지만, 그들은 사라 소타에있는 Allyn Museum of FiTomology와 Gainesville의 Allyn State 컬렉션의 참조 컬렉션에 바우처 표본을 가져 와서 그들의 발견을 문서화하고보고하는 훌륭한 작업을 수행했습니다. 그러나 그 당시 생물 다양성을 연구하기 위해 분자 마커를 사용하는 것은 여전히 ​​드문 일 이었으므로 표본을 가져 와서 냉동실에 보존하지 않았습니다. 몇 년 후, 우리가 J를 공부하는 데 관심이 생겼을 때. Zononalis 침략 이벤트, 우리는 종종 우리 자신을 생각했습니다.“누군가 만 타임머신을 가지고 있고 그 생략을 수정하기 위해 돌아갈 수 있다면!”

침략 생물학은 비 천연 종이 새로운 서식지에 통합하는 과정을 문서화합니다. 때때로, 침습성 종의 도착은 전체 생태계 전체에 큰 결과를 가져 오지만 다른 경우에는 침습적 종이 큰 혼란을 일으키지 않고 스스로를 확립 할 수 있습니다. 열대 Buckeye의 경우는 플로리다를 침략했을 때 이미 거기에 있던 두 개의 장기 거주 종에 합류했기 때문에 특히 흥미 롭습니다. junonia coenia , 일반적인 Buckeye 및 j. Neildi , 맹그로브 벅 아이. 생물학적 침입에 대한 최근의 연구에서 , 우리는 j. jononalis 사이의 상호 작용을 어떻게 조사했습니다 그리고 가까운 친척들은이 종이 플로리다에서 스스로를 확립하는 데 도움이되었을 것입니다.

Junonia coenia 널리 분포 된 종이며, 유충은 일반 피더이며, 이는 많은 다른 식물 품종을 먹는다는 것을 의미합니다. junonia neildi 애벌레가 Black Mangrove ( avicennia Germinans 를 먹이기 때문에 전문 피더이기 때문에 해안 지역으로 제한됩니다. ). 플로리다에서 junonia Zononalis 서리가없는 남부 지역으로 제한되며 유충은 여러 가지 다른 열대 식물 종을 먹습니다.

우리가 junonia 에 대한 작업을 시작했을 때 , 우리는 냉동되어 분자 분석을 위해 특별히 준비된 새로 수집 된 물질로 제한되었다. 그러나 우리는 분자 마커에 대한 숙련도를 얻었을 때 점점 더 잘 보존되지 않은 조직의 미토콘드리아 유전자형을 기반으로 카리브해 조상을 신속하고 저렴하게 결정할 수있는 기술을 개발했습니다. 더 이상 신선한 조직으로 제한되지 않기 때문에, 우리는 수십 년 동안 실온에서 저장된 고정 된 표본으로부터 유전자형을 얻을 수 있음을 발견했습니다. 나이가 실망스러운 책임을지는 대신, 박물관 컬렉션에 저장된 역사적 자료를 유전자형시키는 대신 우리는 우리가 개발에 잃어버린 컬렉션을 다시 방문하고 우리가 태어나 기 전에 일어날 수있는 견학에“참여”하기 위해 시간을 여행 할 수있게 해줍니다. 효과적으로, 우리는 곤충 학적 타임 머신을 발명했습니다.

우리는이 기술을 플로리다에서 수집 한 816 개의 표본과 14 개의 박물관 컬렉션과 여러 개인 컬렉션의 카리브해에서 수집했습니다. 1866 년에서 2016 년 사이에 수집 된 우리는 유전자형이 된 가장 오래된 곤충 박물관 표본과 1981 년 할로윈 주말에 수집 한 많은 표본을 통합하여 Buckeye Butterflies의 침략 이력을 재구성했습니다.

.

박물관 종에서 수집 된 형태 학적, 유전 적 및 지리적 정보를 사용하여, 우리는 j의 침습을 재구성 할 수있었습니다. Zononalis 공간과 시간에서 플로리다를 식민지화하고 j와 2 차 접촉 구역을 만들었습니다. Coenia j. Neildi . 가장 큰 놀라움은이 과정이 1981 년 이전에 시작되었다는 것이었다. Zononalis 플로리다에서는 일부 1920 년대 플로리다에서 수집 한 표본과 j. Coenia 1930 년대 야생에서 수집.

명백한 하이브리드 및 카리브해 유전자형의 분포에 기초하여, 침입 j. Zononalis 아마도 1930 년대까지 쿠바의 플로리다 열쇠를 식민지로 만들었고, 거주자 쿠바와 플로리다 열쇠 사이의 지속적인 유전자 교환. Junonia Zonalis 1960 년대 초까지 플로리다 키에서 개별적이고 형태 학적으로 구별되는 인구를 재건 한 것으로 보이며, 1961 년부터 첫 번째 명백한 비 하이브리드가 컬렉션에 나타납니다. j 사이의 혼성화에 대한 증거. Zononalis j. Neildi 더 제한적이지만, 그들은 일부 미토콘드리아 유전자형을 공유하며, 이들 종들 사이의 소수의 가능한 하이브리드가 플로리다의 야생에서 수집되었습니다. 어떤 경우에는 j. Zononalis Big Pine Key에서 수집 한 것은 Black Mangrove의 먹이로 전환 한 것으로보고되었습니다. Neildi . 형태 학적으로 구별되는 집단. Zononalis 오늘 사우스 플로리다에서 Broward, Miami-Dade 및 Monroe 카운티에서 지속됩니다.

J의 본토 인구. Zononalis 플로리다 키의 인구보다 유 전적으로 더 고립 된 것으로 보이며, 카리브해 유전자형의 빈도가 낮고 플로리다 키 및/또는 쿠바에서 동일한 종의 인구를 가진 더 제한적이고 에피소드 유전자 흐름을 갖는 것 같습니다. 본토 미토콘드리아 유전자형은 극도의 높은 온도와 저온에 더 탄력성이있는 것으로 보이며, 이는 왜 카리브해 유전자형이 사우스 플로리다를 넘어 북미 본토에서 침투하여 풍부해질 수 없었던 이유를 설명 할 수 있습니다.

.

전반적으로, 혼성화는 j를 허용하는 데 중요한 역할을 한 것으로 보인다. Zononalis 플로리다에서 성공적으로 확립합니다. 미토콘드리아 유전자형을 J와 교환하는 것 외에도. Coenia , 플로리다 환경에 대한 적응의 일환으로 대부분의 플로리다 인구 j. Zononalis 카리브해 애벌레 숙주 식물을 사용하여 (플로리다에서도 발생하더라도) 주로 플로리다 J에서 사용하는 동일한 유충 숙주 식물 종에 공급하는 것으로 전환했습니다. Coenia . 그러나,이 종은 현재 플로리다에서 교향곡이지만 동일한 유충 숙주 식물을 사용하지만 j. Zononalis j. Coenia 수십 년 동안 독특한 인구를 유지할 수있었습니다.

아마추어가 주로 수집 한 역사 표본의 유산 덕분에, 우리는 junonia 에 대한 시계열의 생물학적 침습을 조립할 수있었습니다. , 다른 종류의 유기체에 의한 새로운 서식지의 성공적인 침입에 필요한 적응 과정을 이해하기위한 귀중한 교훈을 포함 할 수도 있습니다.


  1. Sahara, 일명 Richat 구조의 눈은 정확히 무엇입니까?
  2. 환경의 미세 플라스틱은 항생제 내성을 전파하고 미생물 상호 작용을 변화시키는 데 도움이됩니다.
  3. 동 아프리카는 어떤 유형의 토양을 가지고 있습니까?
  4. 가장 작은 대륙은 무엇입니까? 지구의 7 개 대륙을 크기로 분해합니다
  5. 화성 표면에 가장 적합한 방사선 차폐는 무엇입니까?
  6. 기울기는 태양 에너지 지구의 양에 영향을 미칩니다.