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拥有昆虫中最长舌头的新物种

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发表于 2021-10-11 09:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
拥有昆虫中最长舌头的新物种
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Original [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]糖兽
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故事要从一株兰花说起。1862年,查尔斯·达尔文收到一株来自马达加斯加的兰花。这种有着白色的花朵兰花名为大彗星风兰(Angraecum sesquipedale),其花距长度可长达30厘米,白色星状的花朵拖着一条长长的花距,宛如天空中滑过的彗星。

看到这株兰花后,达尔文所想的是:“天呐,要什么样的昆虫才能吸到它的花蜜?”他推测,只有长着超长舌头的蛾子,才能接触到分布在这些花蜜管底部的花蜜。


                               
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大彗星风兰(Angraecum sesquipedale)。| 图片来源:Wikipedia Commons

1867,阿尔弗雷德·拉塞尔·华莱士(Alfred russel Wallace)也对这种兰花进行了思考。他预测,能够吸到这种兰花的花蜜的蛾子,应该与在非洲大陆发现的一种有着长长的喙的蛾子——长喙天蛾Xanthopan morganii)相似。


                               
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长喙天蛾(Xanthopan morganii)。| 图片来源:Natural History Museum of London

事实证明,华莱士是正确的。1903年,昆虫学家卡尔·约当(Karl Jordan)和沃尔特·罗斯柴尔德勋爵(Lord Walter Rothschild)终于对达尔文与华莱士预言的这种蛾子进行了描述,他们将马达加斯加的这种蛾子列为长喙天蛾的一个亚种,命名它为Xanthopan morgani praedicta,意为“预测的长喙天蛾”,让它与长喙天蛾同属于一个新的属,Xanthopan

然而时至今日,故事有了新的转机。英国自然历史博物馆的一组研究人员发表了一项新的研究称,他们通过分析马达加斯加的蛾子的DNA和生理差异,发现它们并非长喙天蛾的一个亚种,而是一个完整的独立物种

现在,他们将新确认的这种物种命名为Xanthopan praedicta这种新的蛾子的舌头是所有昆虫中最长的,可以毫无困难地接触到大彗星风兰底部的花蜜。


                               
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目前,科学家只在马达加斯加发现了Xanthopan praedicta的踪影,它们的生活与那里的植物紧密相连。随着时间的推移,它们与大彗星风兰出现了共同进化。Xanthopan praedicta的舌的长度随着兰花花蜜管的长度的增加而增加;而最终,这又让大彗星风兰完全依赖这种蛾子的授粉服务。不过,这种蛾子仍然能够给其他具有长长的花蜜管的植物授粉。

在野外,Xanthopan praedicta在飞行时会将舌头卷曲,因为太大太长的舌头如果完全伸展会让飞行变得笨拙而且超长的长度也更容易使其被捕食,比如像蝙蝠、狐猴等,都可以在它们瞄准兰花时将它们抓住。因此,为了减小被吃掉的风险,这些蛾子只有在接近花朵时才会展开喙部,一旦吃完,又会立即把喙卷起来。

这一策略虽然降低了它们在野外被捕食的风险,但加大了科学家研究它们的难度。当研究人员在分析收藏于博物馆中的这种蛾子的标本时,他们需要将它们长长的舌头展开。


                               
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Xanthopan praedicta。| 图片来源:Minet et al.

为此,他们将来自非洲、科摩罗、马达加斯加的近100个飞蛾标本的头部浸泡在水中过夜,软化它们的喙,再对喙的长度进行测量。除此之外,他们还在马达加斯加的野外展开了另外30个标本的舌头,然后在测量后将它们放了。测量结果显示,Xanthopan praedicta的喙长在15厘米到28.5厘米之间


                               
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那么,研究人员是如何得出这是一个独立物种的结论的呢?

在科学家决定将某物定义为一个新物种时,他们需要仔细观察这种物种与相似物种之间的不同之处。一直以来,一个被广泛认可的对物种的定义是,物种是一群可以相互交配产生可以存活的后代的相似个体。虽然目前还没有人检验过来自马达加斯加的蛾子和来自非洲的长喙天蛾是否可以杂交产生可存活的后代,但研究人员在决定将其提升到完整物种的级别之前,对马达加斯加的蛾子进行了详细的检查。

他们在这两种蛾子身上发现了25个形态上的差异,其中包括雄性和雌性生殖器的形状、翅膀形状、颜色图案等显著差异。马达加斯加的蛾子的底部是粉红色的,而非洲长喙天蛾的底部是白色或黄色的。


                               
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非洲的长喙天蛾(左)和Xanthopan praedicta(右)有很多不同之处,比如Xanthopan praedicta的底部是粉红色的| 图片来源:Minet et al.

此外,马达加斯加的Xanthopan praedicta身上还具有独特的黑色斑纹,研究人员推测这可能是为了伪装在不同树木的树皮下而发展出的特性。研究人员指出,这两种飞蛾的最显著的区别在于喙部,经测量发现,所有马达加斯加的Xanthopan praedicta的喙部平均比来自非洲和科摩罗的飞蛾长6.6厘米

除了评估这些蛾子的外观,研究人员还研究了它们在DNA上的差异。结果显示,马达加斯加的飞蛾与非洲的飞蛾至少有7.6%的基因差异,这远远超出了我们对不同物种之间的差别的预期。

另外,研究还发现,在马达加斯加全境发现的所有飞蛾不存在遗传差异,他们在马达加斯加西南部一个偏远的森林里发现了一只这种蛾子,这说明这种蛾子可以飞行数百千米的距离。

研究人员总结道,这些结果都向我们确认了,曾被达尔文和华莱士预测的这种以其巨大的舌头而闻名的天蛾,实际上是一个新的物种。

#创作团队:
编译:糖兽
#参考来源:
https://www.nhm.ac.uk/discover/news/2021/september/moth-predicted-to-exist-by-darwin-and-wallace-becomes-a-new-species.html
#图片来源
封面来源:Minet et al.



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