防走失，電梯直達安全島報人劉亞東A
來源：把科學帶回家
作者：劉六七
在很多文藝作品中，蝴蝶都是“脆弱美”的代表。
比如，梁山伯與祝英台未能修成正果，最終化為一雙彩蝶飛離塵世。情歌中，人們也用蝴蝶慰藉内心之遺憾，唱着“就像蝴蝶飛不過滄海，沒有誰忍心責怪”。
圖源：Peter Kuper
然而，《自然-通訊》期刊的一篇文章，打破了人們的固有認知：蝴蝶真能飛過滄海！研究人員通過多年分析，終于證明一群小紅蛱蝶曾一刻不停地飛行4200餘千米，從歐非大陸跨越大西洋抵達南美。
小紅蛱蝶|圖源：傑拉德·塔拉維拉
這場既震撼又帶些浪漫色彩的生物追蹤，可以追溯到11年前的一天。
2013年10月末的一個清晨，昆蟲學家傑拉德·塔拉維拉正在法屬蓋亞那的海邊散步。忽然，他發現10來隻小紅蛱蝶正停在不遠處的沙灘上。
小紅蛱蝶是世界分布最廣泛的蝴蝶品種之一，但南美洲極少有它們出現的記錄，這一反常現象立刻引起傑拉德的警覺。
法屬蓋亞那在世界地圖中的位置（它和蓋亞那是兩個國家哦）|圖源：free world map
走近一些，傑拉德發現這些蝴蝶的翅膀褶皺不堪，布滿孔洞，它們看起來十分疲憊，沒有了飛行的力氣，隻能“跳躍”着移動。傑拉德的直覺告訴他，這群小紅蛱蝶不像是沿着陸地從北美洲飛過來的，它們極有可能來自大西洋彼岸的歐洲或非洲。
其實，昆蟲學界已達成共識，小紅蛱蝶有長途遷徙能力。在歐非大陸，一些小紅蛱蝶會于春季從撒哈拉沙漠南部飛至北極圈附近，再于秋季原路傳回，往返路程長達14500千米，遠超過橫跨大西洋的4000多千米。
小紅蛱蝶在歐非大陸間的遷徙方向，紅色為春季北上路線，藍色為秋季南下路線|圖源：Wildlife Trusts
隻是，小紅蛱蝶正常的遷徙路線多有陸地相伴，累了可以停下休息，餓了可以吸花蜜。對于這些體重僅有1克左右的小家夥們來說，一口氣飛躍茫茫大洋，真的可能嗎？
自打那次海灘上的不期而遇，傑拉德在之後10餘年裡，一直想辦法驗證自己的猜想。這不是件易事，畢竟蝴蝶體型小巧脆弱，不友善在它們身上安裝無線電追蹤器，而雷達系統也隻能監測特定地區。
好在，傑拉德和他的同僚們腦洞大開，最終用3種方法證明這群小紅蛱蝶确實飛躍了大西洋。
傑拉德·塔拉維拉(Gerard Talavera)，任職于巴塞羅那植物研究所|圖源：網絡
首先，他們采用了“DNA條形碼”技術。DNA條形碼是一個特定的DNA片段序列，這些片段擁有足夠的可變性以确定物種身份。當發現一個辨認不出的生物時，研究人員可以描繪出它的DNA條形碼，然後與國際資料庫内的條形碼進行比對，确認其身份。
傑拉德和他的同僚們發現，這群小紅蛱蝶身上沾有采蜜時帶上的花粉，便描繪出花粉的DNA條形碼。經比對，花粉全都來自西非的幾種灌木。這些灌木的開花季節在8月至11月間，與蝴蝶出現在海灘上的時間吻合。
DNA條形碼技術在食品溯源上也有很多貢獻，《中國科學：生命科學》期刊曾刊登文章，研究人員使用該技術發現市場上70%的牦牛肉幹原料都不是牦牛|圖源：wikipedia
花粉以外，研究人員同樣對蝴蝶的基因組進行了測序，以追蹤它們的譜系。結果發現，這群蝴蝶有着非洲-歐洲根源，排除了它們是從北美洲飛來的可能。
為讓結果更可靠，傑拉德還采用了“同位素示蹤法”确認蝴蝶們的出生地。
不同地區的水、土壤、植被中，穩定同位素的比率存在差異。動物在生長過程中，會從環境中攝取這些同位素，并積累在牙齒、骨骼、毛發等組織中。研究人員通過檢測蝴蝶翅膀中的同位素，可以看出它們在毛毛蟲時期吃的植物分布在哪。
小紅蛱蝶的幼蟲|圖源：wikipedia
同位素示蹤法的結果與DNA條形碼類似，蝴蝶在幼蟲時期吃的植物分布在西非、北非或西歐，說明這些蝴蝶出生于以上地區。
“這是一場十分精彩的生物學偵察工作，傑拉德博士法醫般的抽絲剝繭，是人類首次證明蝴蝶，甚至是昆蟲可以進行跨洋飛行的研究。”紐約市立學院的進化生态學家大衛·羅曼對媒體評價道。
小紅蛱蝶的蛹|圖源：wikipedia
那麼這群小紅蛱蝶為什麼要飛到南美洲呢？
傑拉德推測，它們當時可能正在沿着傳統的遷徙路徑往南飛，然後被大風刮到了海面上。為了不掉進水裡，小紅蛱蝶隻能一直往前飛，直到看見陸地。
傑拉德推測這群小紅蛱蝶大概飛了5至8天的時間（圖為君主斑蝶）|圖源：網絡
昆蟲學家認為，蝴蝶單次飛行的最大距離約為780千米，這群小紅蛱蝶之是以能完成如此偉大的旅行，一來多虧了強勁的東風，二來恐怕要歸功于生物強大的求生本能。
一群體重僅有1克，翼展大概5厘米，大腦隻有針尖大小的生物，竟能戰勝茫茫大洋，着實讓人感到震撼。
蝴蝶可以飛過滄海，也許大自然還有更多的神奇等待着我們去發現|圖源：wikipedia
當然，傑拉德團隊創新性的追蹤手段，也給科研圈帶來啟發，為監測昆蟲遷徙打開了新思路。
參考資料：
[1]https://www.nytimes.com/2024/06/25/science/butterflies-ocean-migration.html
[2]https://www.usatoday.com/story/news/nation/2024/07/13/attract-painted-lady-butterflies-to-garden/74370567007/
[3]https://www.cnn.com/2024/07/01/science/painted-lady-butterfly-cross-oceans-scn/index.html
[4] https://www.cas.cn/kj/201603/t20160318_4549877.shtml
[5]https://butterfly-conservation.org/news-and-blog/painted-lady-migration-secrets-revealed