蓝边美灰蝶（Eumaeus atala）和它的5个亲缘种都热衷于展示自己的毒性。这六种蝴蝶的毒性源自它们在毛毛虫时期采食的植物——苏铁。这是一种早在恐龙统治地球时就已经出现的植物，它含有一种被称作苏铁素的强效肝脏毒素。

由于身含剧毒，蓝边美灰蝶所属的Eumaeus属蝴蝶通常体型较大、色彩斑斓。它们的毛毛虫也非常醒目，遍体通红，夹杂着金色条纹，经常成群结队地一起啃食苏铁。在自然界中，让捕食者知道自己有毒可以起到很好的保护作用，而Eumaeus属蝴蝶的所有特征都在向捕食者发出信号——它们不好吃。

近日，由史密森国家自然历史博物馆蝴蝶馆馆长Bob Robbins领导的一项新研究讲述了这六种毒蝴蝶的进化故事。“蝴蝶既没有尖牙也没有利齿。”Robbins说，“但它们可以用翅膀上的色彩和飞行行为来向捕食者发出‘我并不好吃’的信号，就像Eumaeus属蝴蝶这样。”

这项研究于当地时间2月8日发表在《美国国家科学院院刊》上。研究人员对46个蝴蝶基因组进行了测序，其中包括Eumaeus属的所有6种蝴蝶以及1000种与Eumaeus属相近的细纹蝶中的几种。细纹蝶在美洲很常见，它们大多体型小巧，不具备醒目的特征。它们的毛毛虫以多种开花植物为食，通常伪装得很好，并且不会聚集。相比之下，Eumaeus属蝴蝶显得十分特殊，以至于多年来部分研究者始终认为它们不应被划分到细纹蝶一类。而且，鉴于苏铁历史悠久，大多数科学家们认为Eumaeus属的6种蝴蝶在很久以前就进化出了对苏铁素的耐受性以及绚丽的色彩。

然而，本此测序结果表明，Eumaeus属蝴蝶从细纹蝶当中分化出来的时间并不久远。此外，食用苏铁的能力加速了Eumaeus属蝴蝶的演化。自食用苏铁后，Eumaeus属蝴蝶便分裂出了两条进化路线。

研究人员分析后发现，这些蝴蝶的基因组中与编码蛋白质有关的部分发生了惊人的遗传变化。“当我们观察这些迅速变化的蛋白质的功能时，发现其中一些可以摧毁细胞，一些可以清除死细胞碎片，另一些则有助于产生新细胞。”Robbins表示，这些蛋白质正是食用苏铁的生物体所需要的。“如果苏铁素能快速杀死细胞，那么机体就需要将这些细胞分解，清理干净，然后迅速制造新的细胞，从而避免不良影响。”

新研究详细介绍了Eumaeus属蝴蝶的毒性防御机制的演变以及由此产生的遗传后果。虽然研究人员很难在基因组中识别出与预警色彩及飞行相关的基因，但这些基因的出现与饮食的变化是平行的。Eumaeus属蝴蝶的进化故事为其它与毒素共存的物种提供了进化模型。

编译：橘子 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《美国国家科学院院刊》

期刊编号：0027-8424

原文链接：https://phys.org/news/2021-02-scientists-group-caterpillars-poisonous.html

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