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美国首个由人类导致的昆虫灭绝案例被93岁的蝴蝶的DNA所证实

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【摘要】 人们最后一次看到 Xerces 蓝蝴蝶在 1940 年代初在旧金山拍打其彩虹色的翅膀。人们普遍认为它已经灭绝,这是第一个被城市发展破坏的美国昆虫物种,但是对于它是否真的是一个物种,......

人们最后一次看到 Xerces 蓝蝴蝶在 1940 年代初在旧金山拍打其彩虹色的翅膀。人们普遍认为它已经灭绝,这是第一个被城市发展破坏的美国昆虫物种,但是对于它是否真的是一个物种,或者只是另一种普通蝴蝶的一个亚种群,人们的疑问挥之不去。在《生物学通讯》上的一项新研究中,研究人员分析了博物馆收藏的一个 93 岁的 Xerces blue 标本的 DNA,他们发现其 DNA 足够独特,值得被视为一个物种。

这项研究证实,是的,Xerces 蓝真的灭绝了,这再次为我们敲响警钟:昆虫保护是我们必须认真对待的事情。

" 再次确认人们近 100 年来的想法是真实的,这是一个被人类活动驱使灭绝的物种," 菲尔德的格兰杰生物信息中心的联合主任和该项目《生物学通讯》论文的主要作者 Felix Grewe 说。

康奈尔大学昆虫馆馆长 Corrie Moreau 说:" 有一个长期存在的问题,即 Xerces 蓝蝶是否真的是一个独特的物种,或者只是一个非常广泛的物种的一个种群,该物种被称为银色蓝蝶,在整个北美西海岸都有发现," 他作为芝加哥菲尔德博物馆的研究员开始了这项研究。" 广泛存在的银蓝色物种有很多相同的特征。但是我们在菲尔德博物馆的藏品中有多个标本,而且我们有普利兹克 DNA 实验室和格兰杰生物信息学中心,有能力对大量的 DNA 进行测序和分析,所以我们决定看看我们是否能最终解决这个问题。"

存放已灭绝的 Xerces 蓝蝴蝶的收藏抽屉

为了了解 Xerces 蓝蝶是否真的是它自己的独立物种,Moreau 和她的同事们转向了存放在菲尔德博物馆昆虫收藏室抽屉里的钉子蝴蝶标本。她用镊子夹下了 1928 年收集的一只蝴蝶腹部的一小块。她回忆说:" 这很伤脑筋,因为你想尽可能多地保护它," 她说。" 迈出第一步并拉下部分腹部是非常有压力的,但也有点令人振奋,因为我们知道我们可能能够解决一个几乎 100 年都没有答案的问题,而这个问题是无法用其他方式回答的。"

取回了这块蝴蝶的身体,样本被送到了菲尔德博物馆的普利兹克 DNA 实验室,在那里,组织被用化学品处理,以分离出剩余的 DNA。"Grewe 说:"DNA 是非常稳定的分子,它可以在它所储存的细胞死亡后持续很长一段时间。

即使 DNA 是稳定的分子,它仍然会随着时间的推移而降解。然而,每个细胞中都有 DNA,通过比较 DNA 代码的多条线,科学家可以拼凑出原始版本的样子。" 这就像你用乐高积木做了一堆相同的结构,然后把它们摔碎。单个的结构会被打破,但是如果你把所有的结构放在一起看,你就可以弄清楚原始结构的形状。"

研究作者费利克斯 - 格雷厄和科里 - 莫罗在菲尔德博物馆的普里茨克 DNA 实验室工作。

Grewe、Moreau 和他们的同事将 Xerces 蓝蝶的基因序列与更广泛的银色蓝蝶的 DNA 进行了比较,他们发现 Xerces 蓝蝶的 DNA 不同,这意味着它是一个独立的物种。

该研究的发现具有广泛的意义。"Xerces 蓝蝶是保护工作中最具代表性的昆虫,因为它是我们所知道的北美洲第一种被人类逼到灭绝的昆虫。有一个以它命名的昆虫保护协会,"Moreau 说," 我们把一些东西逼到了绝境,这真的很可怕,但同时我们也在说,好吧,我们所想的一切事实上都与 DNA 证据一致。如果我们发现 Xerces 蓝并不是真正的灭绝物种,它有可能破坏保护工作。"

对已灭绝物种的 DNA 分析有时会招致让该物种回归的问题,就像《侏罗纪公园》那样,但 Grewe 和 Moreau 在他们的论文中指出,这些努力可以更好地用于保护仍然存在的物种。"Grewe 说:" 在我们开始把大量的精力放在复活上之前,让我们把这些精力放在保护现有的东西上,并从我们过去的错误中吸取教训。

Moreau 同意这个观点,他同时指出保护昆虫的迫切需要:" 我们正处于被称为昆虫启示录的中间阶段 -- 全世界都在检测到大规模的昆虫减少。" 虽然不是所有的昆虫都像 Xerces 蓝蝴蝶那样有魅力,但它们对生态系统的运作有着巨大的影响。许多昆虫实际上是保持许多生态系统健康的基础。它们使土壤通气,使植物生长,养活食草动物,再由食草动物养活食肉动物。每一只昆虫的损失都会对整个生态系统产生巨大的连锁反应。

除了该研究对保护的影响外,Grewe 说,该项目展示了博物馆收藏的重要性。" 当这只蝴蝶在 93 年前被收集时,没有人考虑对其进行 DNA 测序。这就是为什么我们必须继续收集,为未来 100 年的研究人员收集。"

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