帝王蝶长距离迁飞遗传之谜解开

晓说

10月10日，记者从中科院上海生科院获悉，该院植生生态所中科院昆虫发育与进化重点实验室詹帅研究组与美国芝加哥大学及马萨诸塞大学医学院等合作，揭示了帝王蝶长距离迁飞的遗传机制。相关研究论文在线发表于《自然》杂志。

研究人员从涵盖当今世界上主要的帝王蝶分布区域中，选取了包括迁飞型和非迁飞型的22个地理种群、5个近缘种的101只danaus属蝴蝶进行了全基因组重测序和群体遗传学分析。

研究表明现存的帝王蝶起源于北美地区，且祖先属于迁飞型，打破了先前认为包括鸟类等在内的迁飞物种均是热带起源，只在种群扩散到温带地区后才进化出迁飞行为的普遍认知。

其次，帝王蝶被认为具有多套独特的代谢调节通路，如导航、生物节律、化学感应等来完成长距离迁飞这一复杂的生命现象。但研究人员利用群体遗传学分析对全基因组进行精细扫描发现，仅有包括与肌肉形成相关的collageniv家族基因在内的基因组区域展现了非常显著的选择信号，而其他的功能通路和相关基因并没有表现出特殊的自然选择痕迹。从而表明，与飞行相关的肌肉发育进化是帝王蝶实现长距离迁飞的主要适应性选择。