蝴蝶入侵对遗传多样性的隐秘影响

最初，动物学家丹尼尔·伯纳（Daniel Berner）花了一些时间才意识到一种非本土蝴蝶物种已经在他的花园定居。不久，他发现它无处不在：Pieris mannii，通常被称为南小白，翼展约为四厘米，翅膀为白色，带有大型黑色斑点。

在历史上，这种主要分布在地中海地区的蝴蝶在瑞士只有少量小而局部的种群，特别是在瓦莱州和提契诺州。然而，约在2005年，这种蝴蝶开始向北和向东迁移，目前已在北海附近和捷克共和国被报道。

博物馆标本的研究

随着它向北和向东的扩散，遗传多样性显著下降。“我们的研究表明，随着它入侵新区域，南小白在物种内同质化了地方种群，”巴塞尔大学的丹尼尔·伯纳博士解释道。伯纳与来自格赖夫斯瓦尔德大学和森肯伯格德国昆虫学研究所的同事们进行了研究，该研究发表在Current Biology上，探讨了蝴蝶扩散对其遗传多样性的影响。

该团队比较了新捕获蝴蝶的遗传信息与存放在博物馆中的旧标本——特别是入侵开始之前收集的标本。这种方法揭示了地方种群的遗传特征发生了显著变化，原有遗传构成的相当一部分被扩展种群的遗传成分所取代。

“如果不与博物馆标本进行比较，我们可能就无法检测到这种遗传变化，”伯纳表示。研究人员成功地对来自伯尔尼自然历史博物馆收藏的蝴蝶进行了测序，使得他们能够分析这些昆虫的遗传特征。他们很幸运，许多年来，一位名叫海纳·齐格勒的鳞翅类研究者建立了一个庞大的南小白标本收藏，这对他们的研究十分宝贵。

偏好的花园植物

城市化的加速推动了蝴蝶的扩散。南小白通常不飞行很长的距离；它在短暂的三周生命中会在出生区域的小半径内飞翔，这里是其幼虫的食物来源茂盛的地方——主要是芝麻菜和甘蓝菜，后者在住宅花园中非常常见。因此，人类聚落的增长使这种蝴蝶得以广泛扩展。

此外，南小白每年大约有五到六个世代，而不是只有一个。“这使得该物种能够在新占领区域快速建立大型种群，促进它们的远距离移动，”伯纳详细说明。他相信，只要食物来源继续存在，蝴蝶就可能继续扩张。“例如，英格兰的蝴蝶研究人员正在急切等待初次见到它，”他补充道。

扩展与遗传混合——利还是弊？

从保护的角度来看，南小白的扩展呈现出复杂的局面。由于该物种主要在新占领区域的人为改造栖息地中生存，因此预计不会与本土蝴蝶竞争。此外，这种扩展导致了整体种群的增加，降低了其灭绝风险。然而，这一积极方面被在数千年中积累的遗传多样性的丧失所抵消：“虽然一些地方种群的灭绝是自然的，但南小白的担忧在于其原始遗传多样性的丧失与人类开发的扩展巧合在一起，因此是由人类行动驱动的。”

目前，研究人员尚不清楚南小白为何经历如此显著的扩展，或这一过程从何开始。“假设蝴蝶本身没有发生什么根本性的变化。到目前为止，我们没有检测到扩展种群中任何显著的遗传变化，气候变化似乎也不是一个关键因素，”伯纳解释道。该团队打算进一步调查这些问题，但他们怀疑扩展可能始于法国东部。