美味的佛羅里達蝴蝶變酸了

總督蝴蝶是模仿品，模仿它的橙色和黑色。在女王蝴蝶之后，一個味道如此惡心的食肉動物學會了不吃它或任何看起來像它的東西，包括州長。模擬器對模型的明顯依賴讓生物學家懷疑這兩個物種的命運是否永遠交織在一起。如果是，模仿和模型分開會怎樣？

由亞利桑那大學農(nóng)業(yè)與生命科學學院助理教授凱蒂普魯?shù)掀骖I導的最近一項發(fā)表在《交流生物學雜志》上的研究發(fā)現(xiàn)了一個有趣的答案。生活在佛羅里達北部的州長蝴蝶，遠離南方的女王蝴蝶，不僅比自己南方的親戚富有，還會產(chǎn)生自己的惡臭。

“在經(jīng)典模仿理論中，我們不會預測蝴蝶總督是否能留在佛羅里達北部。它應該僅限于女王居住的佛羅里達州南部，”普魯?shù)险f。

被稱為貝琪模仿的經(jīng)典理論認為，一種被稱為模仿的動物看起來像另一種動物——食肉動物認為這種模型“不好吃”。試圖咀嚼模型物種的不愉快經(jīng)歷說服了捕食者避開這兩個物種，因為它們不能可靠地分辨出它們之間的區(qū)別。

如果蝴蝶效仿貝齊，生活在捕食者從未遇到過令人不快的蟻后的地區(qū)的州長們就不會認為蝴蝶的橙色很可怕；它看起來像一種美味又容易找到的小吃，捕食者會選擇州長。

然而，普魯?shù)系难芯堪l(fā)現(xiàn)，總督在找不到女王的地方茁壯成長，因為它已經(jīng)進化出品嘗壞東西的能力。

“你吃過阿司匹林嗎？”普魯?shù)险f?！八粫⑺滥悖憧赡芟胨?，因為它會非常非常不愉快?！?

普魯?shù)系难芯渴加?5年前，是她的博士論文的一部分。普魯?shù)掀婧退暮现呓芊驃W利弗是聯(lián)合航空公司的數(shù)據(jù)科學專家，他們統(tǒng)計了佛羅里達州八個地點的州長和女王蝴蝶及其宿主植物。

在佛羅里達州，卡特彼勒州長以同樣的植物為食：卡羅萊納州的柳樹。這種樹使用酚苷(阿司匹林的化學親戚)來對抗害蟲。

阿司匹林相關的毒素可能對害蟲是致命的，但毛毛蟲已經(jīng)進化出了避免被植物毒害的方法。通過將它們儲存在脂肪體內(nèi)，調速器卡特彼勒可以使化學物質遠離其代謝過程，并且它們不會受到傷害。

當州長和他的模范物種生活在一起時，當毒素從毛蟲變成蝴蝶時，他可能會扔掉它。然而，普魯?shù)掀婧退膱F隊發(fā)現(xiàn)，當這種仿生生物獨立于蝴蝶女王時，它會保留毒素，這使得州長很難被捕食者接受。

在藥理學實驗室，UA Regents的芭芭拉蒂莫曼教授幫助普魯?shù)峡苏{查了在州長蝴蝶中能發(fā)現(xiàn)多少與阿司匹林相關的化學物質。然后將這些結果與捕獲地點的大量蟻后進行比較。

第二個實驗是測試州長對捕食者的化學防御。蝴蝶被喂給實驗室里用手飼養(yǎng)的螳螂，普魯?shù)涎芯克鼈儗姆磻ｓ雽]有蟻后的地方的統(tǒng)治者反應更強烈。

普魯?shù)掀嬲f：“他們學會了更快地避開這些州長，并記得長時間避開他們?！?

經(jīng)過多年嚴格的統(tǒng)計分析，普魯?shù)掀婧退膱F隊可以確定州長蝶的不適應性和女王蝶的豐富性之間的關系。

模仿連續(xù)體

這一發(fā)現(xiàn)改變了生物學家必須考慮模仿的方式。

總督和女王的關系一度屬于貝茨的模仿范疇，但當《普魯?shù)掀妗返暮现咧淮笮l(wèi)里特蘭第一次發(fā)現(xiàn)總督有仇恨的能力時，蝴蝶關系被重新歸類為“穆勒”。這種模仿理論沒有模型，只有“共同模仿”:兩種不同的動物看起來一樣，都不討人喜歡。

但普魯?shù)系难芯孔C明，蝴蝶總督不適合任何模仿品類。

“我們在模仿中考慮的兩個類別現(xiàn)在在一起了，我們更多地考慮的是Batesian和Mullerian之間的連續(xù)性，”Prudic說。

她希望這種連續(xù)性不僅限于總督-女王制度；然而，深入研究模仿關系是不尋常的，因為它們耗時、費力且難以實施。

除了證明動物世界的模仿不能被歸類為簡單的二元模型，這項研究可能有助于保護和管理不斷變化的世界中的物種。

“它為我們提供了預測的能力，讓他們知道生物的位置。他們不局限于自己的車型?！?

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