小红蛱蝶。图源：Jean and Fred Hort/Flickr

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花粉迁移地图

在2019年，科学家得以验证这一设想。当时，小红蛱蝶经历了一次罕见的种群激增。当成群的小红蛱蝶3月出现在中东和地中海地区时，公民科学家捕捉了蝴蝶样本，并保存在酒精溶液中寄到了塔拉韦拉的实验室。

在实验室中，研究人员从蝴蝶身上分离出花粉粒，并对花粉的一段特定DNA序列进行测序。这段序列为每种植物提供了独特的标识，被称为宏条形码。在随后的几个月中，蝴蝶的种群激增逐渐扩展到东欧、北欧和西欧，最终于11月初抵达摩洛哥南部。在此期间，公民科学家持续采集蝴蝶样本，为研究提供支持。

2019年小红蛱蝶的种群激增始于中东，并引发了覆盖欧洲和非洲的大规模多代迁徙。图中实线表示经过花粉证实的迁徙路径，虚线表示根据蝴蝶观察推测但未经花粉验证的迁徙路径。地图上的不同颜色代表蝴蝶的不同世代。

花粉记录甚至为2019年小红蛱蝶的突然大量出现，提供了可能的解释。在种群激增初期，从地中海东部采集的蝴蝶样本携带的花粉，主要来自北阿拉伯和中东地区的半干旱灌木丛、草地和盐沼中的植物。研究人员分析卫星图像发现，该地区在2018年12月到2019年4月期间发生了异常强降雨，导致植物迅速生长。研究人员推测，植被的爆发式增长为蝴蝶提供了理想的觅食和繁殖条件，引发了蝴蝶的种群暴发，并由此造成了影响多代蝴蝶迁徙的连锁效应。

塔拉韦拉团队还利用花粉特征，追踪了其他的蝴蝶迁徙轨迹。例如，2013年，人们在南美洲法属圭亚那的海岸发现了小红蛱蝶的踪迹。然而小红蛱蝶并不生活在南美洲，它们从何而来成了一个谜。十年后，塔拉韦拉团队对当年保存的蝴蝶样本进行了花粉分析，发现样本中最常见的花粉来自植物回元茶（Guiera senegalensis），一种仅生长在撒哈拉以南非洲地区的植物。

结合海岸调查、风向模式、花粉分析和环境条件，研究人员确认这些蝴蝶可能连续飞行长达八天时间，从非洲跨越了大西洋。这一发现首次证实了昆虫能够飞越大西洋。

虽然小红蛱蝶是研究昆虫迁徙的理想模式生物，但研究人员相信，这一方法同样适用于其他积极采集花蜜的迁徙授粉者，例如其他蝴蝶、食蚜蝇、黄蜂、甲虫以及蛾类。

随着气候变化的加剧，追踪昆虫的迁徙路线会变得愈发重要，因为这些昆虫不仅能携带花粉，也会携带真菌病原体。事实上，苏查恩已经在一些蝴蝶身上检测到了多种真菌。目前已知约有1,000种真菌会感染昆虫，有超过19,000种真菌会影响农作物。迁徙的昆虫可能会将这些真菌疾病传播到其他大洲，进而对生态系统和经济造成潜在风险。塔拉韦拉、苏查恩和同事希望利用花粉特征绘制迁徙模式的变化图，从而预测真菌疾病可能暴发的区域。

与此同时，库韦利耶则希望继续和孙女一起数蝴蝶。他认为，生态学家需要越来越多的“大数据”来理解大规模现象，而如果没有公民科学家的参与，“研究人员不可能收集到如此庞大的数据库。” 他还指出，年轻人参与公民科学，不仅能学到如何捉蝴蝶，更重要的是，“他们会了解大自然，并因此对这个世界充满好奇。”

作者介绍：

Saugat Bolakhe是一位自由撰稿的科学记者。他本科时在尼泊尔学习动物学，后在纽约市立大学克雷格·纽马克新闻学院获得硕士学位。他的作品曾发表于《Scientific American》、《Nature》、《New Scientist》、《Quanta》、《Eos》、《Discover》、《Knowable Magazine》等出版物上。

本文于2024年11月18日发表于Knowable Magazine，标题为“The secrets of butterfly migration, written in pollen”，《赛先生》获授权翻译并转载。

原文链接：

https://knowablemagazine.org/content/article/living-world/2024/butterfly-migration-pollen-tracking

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