不会飞的苍蝇:昆虫学家在莱索托有了惊人的发现
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2024-11-10 12:45:43
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2021年12月,南非昆虫学家(专门研究苍蝇的昆虫学家)John Midgley和Burgert Muller开始了对莱索托的期待已久的收集任务,莱索托是世界上唯一一个整个领土位于海拔1000米(3280英尺)以上的国家。

“看着地图,我们知道莱索托东北部的高海拔高原会很有趣,”米格利说。“每当你有一个与周围环境隔绝的‘岛屿’时,你就会得到很酷的东西。”尤其是当你可以用一只手的手指数出去过那里的昆虫学家的数量时。

他们的第一个收集地点是海拔3050米的阿夫里斯基山度假村。不幸的是,他们在那里的整个时间都在下雨,使得他们的飞行拦截陷阱毫无用处。由于几乎没有昆虫飞来,他们被迫做了比平时更多的清扫工作——使用结实的网来捕捉藏在灌木丛中的任何东西。

在收集的第二天,穆勒捕获了一种他认为是他以前在高海拔地区见过的无翅飞蛾。“我只是把它吸进仪器里,然后把它塞进一个收集瓶里,”他回忆道。然而,那天晚上经过仔细观察,他发现那显然是一只苍蝇。“她有所谓的halteres,讽刺的是在飞行中使用的平衡器官,和粗短的小翅膀。这头显然也是一只苍蝇的头。”

A man wearing a broad-brimmed hat lies on the ground inspecting a shrub next to a stream in a rural area

这两位科学家是“南非生物多样性热点地区传粉双翅目生物多样性”项目的一部分,他们把显微镜带到了这个领域,因此他们能够在那天晚上确定这种神秘苍蝇的属——Atherimorpha。有趣的是,他们在同一天捕获了51只雄性的斑点斑蝶(一种1956年发现的物种,但其雌性从未被描述过),证据表明他们发现的雌性属于同一物种。

“这对我来说并非闻所未闻只有一个物种的雌性不会飞,”米格利说。“但在这种苍蝇的家族中没有这样的例子,更不用说它的属了。”两人意识到,要想确定,他们必须等到米奇利回到他的酒吧彼得马里茨堡夸祖鲁-纳塔尔省博物馆收藏了该属的参考藏品。在将标本安全存放后,他们在接下来的两周内访问了莱索托的其他六个地点,在此过程中至少确定了一个科学上的新物种。

Male specimen of Atherimorpha latipennis which, in co<em></em>ntrast to the female, has large veined wings

回到家后,米德利得以离开确认这只不会飞、翅膀发育不良的苍蝇确实是一只雌性答:latipennis。尽管雌性的形态很奇怪,但它的口器和触角与他们收集的雄性几乎完全相同。他说:“上一批研究该属的专家强调这些特征是显著的,我们觉得很明显我们找到了正确的物种。”他们决定不采集样本进行DNA分析,因为这会损害他们的DNA原来标本。

加州食品和农业部(California Department of Food and Agriculture)高级外交学家马丁·豪泽(Martin Hauser)没有参与这项研究,他说:“主动飞行没有影响在过去的30亿年里,只有四次起源,所以当一个物种失去飞行能力时,这总是很有趣。发现不会飞的物种并不奇怪。但是,当一个家庭报告了第一例无法飞行的病例时,这是值得注意的。”

因为没有已知的a关于生命周期A. latipennis,科学家们可以只做有根据的猜测关于为什么雌性失去了飞行能力。

飞行有很多好处:它比走路快得多(尤其是如果你的腿有0.5厘米长),它能让你逃脱捕食者。“但飞行也很昂贵,”米格利说。“你必须长出翅膀,这比走路要消耗更多的能量。”在许多物种中,这种成本效益分析对于雄性和雌性来说是不同的只需要一只雄性和几十只雌性交配。

豪泽说:“对于雄性来说,在更大的区域内寻找雌性是值得的。”“即使在飞行过程中,它们会暴露在鸟类和其他捕食者的面前,冒着被风从山上吹下来的风险,最终落在一个没有雌性的炎热山谷里。”

Midgley补充说,更多的物种有不会飞行的雌性可能是有道理的,特别是在森林和洞穴等地方乘飞机并不那么有益。“但进化不是这样运作的。它总是从一个随机的基因突变开始,从那里开始,选择发生了……这就是为什么你没有看到它全面发生的原因。”

不是0只有会失去飞行能力的昆虫。一般情况下无翅鸟是一种不会飞的鸟,胸脯扁平鸵鸟、几维鸟和鸸鹋等鸟类在恐龙灭绝后扩展到陆地栖息地。没有大到足以捕食它们的掠食者,所以飞行的好处就少了。

更有趣的是企鹅,它们仍然用翅膀“飞”,但是没有只在水中。在这里,航班的损失可能是而是因为羽翼丰满的翅膀在水中移动效率不高。这是一个但是保持飞行能力的成本增加了。

Midgley指出海雀可以在空中和水中“飞行”。“它们在这两方面都很好,但不像企鹅那样擅长游泳,也不是超级敏捷的飞行员。”

Closeup of a stunted wing of the female Atherimorpha latipennis

Midgley认为,在莱索托发现不会飞的雌性苍蝇有助于我们了解更大的情况。“了解范围受限物种的形态有助于我们预测它们对环境变化的反应。我们有吗?只知道a至于雄性,我们可能会把它解释为一个很容易做出反应的物种对气候变化的反应。知道事实并非如此可以帮助我们保护濒临灭绝的生态系统。”

豪泽同意:“当我们研究进化中更大的问题时,我们需要这样的例子来提出和测试假设。就像一座由许多砖块砌成的房子一样,每一块砖都不是很重要。但是没有砖头,你就没有房子。”

在这里找到更多关于灭绝时代的报道,并在推特上关注生物多样性记者菲比·韦斯顿和帕特里克·格林菲尔德,了解所有最新新闻和特写

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