Два века бабочек Монархов показывают эволюцию длины крыльев

Бабочки Монархи, обитающие в Северной Америке, известны своими ежегодными миграциями, в которых отдельные особи могут пролетать тысячи миль. Однако Монархи также обосновались в некоторых регионах, где их кормовые растения растут круглый год, что устранило необходимость мигрировать.

Мика Фридман, аспирант Центра популяционной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе, изучил музейные коллекции, чтобы понять, как миграция повлияла на вид. Монархи родом из Северной Америки, но также образовали немигрирующие популяции в Карибском бассейне, Центральной и Южной Америке и на островах Тихого и Атлантического океанов. Эти бабочки, вероятно, были занесены на острова штормами.

Монархи, основавшие новые немигрирующие популяции, изначально имели более крупные крылья. Но со временем крылья этих колонистов уменьшились.

Действие отбора в противоположных направлениях

Сдвиг между более длинными и короткими крыльями демонстрирует действие двух противоположных сил отбора, как написали Фридман и коллеги в статье, опубликованной на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences. Миграция отбирает более длинные и крупные передние крылья, в то время как отказ от миграции, по-видимому, ослабляет это давление и ведет к уменьшению крыльев.

В качестве альтернативы, размер крыльев мог быть связан с другими факторами среды, зависящими от места вылупления и роста бабочек. Чтобы проверить это, Фридман вырастил бабочек Монархов из немигрирующих популяций Гавайев, Гуама, Австралии и Пуэрто-Рико на открытом воздухе в Дэвисе (Калифорния) вместе с местными мигрирующими Монархами. Немигрирующие бабочки сохранили меньший размер крыльев, что показало: эффект обусловлен генетикой, а не средой выращивания.

«Наши результаты дают убедительный пример того, как признаки, связанные с миграцией, могут поддерживаться на ранних этапах расширения ареала, а также скорости редукции этих же признаков после утраты миграции», — написали авторы.

Соавторами исследования Фридмана являются профессор Шарон Штраусс и доцент Сантьяго Рамирес с кафедры эволюции и экологии, а также профессор Хью Дингл с кафедры энтомологии и нематологии.