新研究揭示天气异常可让昆虫活跃期延长一个月

新研究揭示天气异常可让昆虫活跃期延长一个月随着数字化工作的开展,自然历史藏品的价值和可从中获取的信息也随之增加,可供研究的藏品也越来越多。图片来源:Emile-AllainSéguy插图第一作者、佛罗里达自然历史博物馆生物多样性信息学馆长罗伯特-古拉尼克(RobertGuralnick)说:"结果与我们的预期完全不同。"大多数研究通过平均气温上升的潜望镜来观察气候变化及其后果。随着气温的逐渐升高,特定地区的动植物会在春季提前活跃起来,将休眠期推迟到秋季晚些时候,并慢慢转移它们的活动范围,以适应最适合它们生存的气候。变化无常的天气为这些模式增添了一层复杂性,其未知的后果为试图预测全球生态系统未来的科学家们架起了一道不透明的屏障。古拉尼克说:"科学文献中曾暗示,天气异常会对生态系统产生累积效应,但没有任何文献在大范围内直接探讨这个问题。"他解释说,这种疏忽主要是由于缺乏足够的数据。一个多世纪以来,世界上许多地区都在可靠地收集气候数据,但记录生物位置和活动的记录却很难获得。自然历史博物馆越来越被视为一种潜在的解决方案。最古老的博物馆已经积累了数百年的标本,而最近将藏品数字化的努力也使得它们的内容可以被广泛使用。但数字化博物馆记录也有其独特的缺陷和不足。在第一项同类研究中,佛罗里达大学的研究人员利用自然历史标本表明,反季节的冷暖天会将飞蛾和蝴蝶的活跃期延长近一个月。图片来源:Emile-AllainSéguy插图2022年,该研究的合著者迈克尔-贝利茨(MichaelBelitz)从博物馆藏品中构建了一个飞蛾和蝴蝶数据集,为希望使用类似数据的其他研究人员指明了方向。研究结果是一本关于如何收集、整理和分析自然历史标本信息的综合指导手册。贝利茨和他的同事们掌握了这一强大的资源,他们想看看能否从反常的天气模式中发现信号。作者将分析范围限制在美国东部,使用了从20世纪40年代到2010年代收集的139种飞蛾和蝴蝶的记录。他们的研究结果非常明确:异常温暖和寒冷的天气极大地改变了昆虫的活动,其程度超过了过去几十年全球气温的平均增幅。极端天气事件发生的地点和时间影响了昆虫的反应。在高纬度地区,冬季的暖日意味着飞蛾和蝴蝶在春季更早开始活动。异常寒冷的日子让所有纬度地区的昆虫活跃的时间更长,而异常高温和异常低温的组合影响最大。"如果连续几天异常寒冷和异常温暖,就会限制昆虫以最佳状态活动的能力,"古拉尼克说。"如果寒冷没有杀死它们,也会减缓其活动能力,可能会迫使昆虫陷入倦怠。不过,昆虫可以很快从寒流中恢复过来,并继续延长寿命,这是温度骤降的直接结果。"昆虫在更长的时间内保持活跃最初似乎是件好事。但研究蚊子的合著者林赛-坎贝尔(LindsayCampbell)指出,昆虫寿命的延长或改变可能也意味着病原体传播的机会增多,而不是抵消气候变化带来的负面影响。佛罗里达大学助理教授坎贝尔说:"厄尔尼诺现象与东非大裂谷热爆发之间存在关联,而且有轶事观察显示,异常温暖或炎热干燥的春季,紧随其后的强降水事件,也与疫情爆发增加有关。"生态系统的长期稳定也完全取决于其各组成部分的同步活动,植物对极端天气的反应可能与昆虫不同。如果飞蛾和蝴蝶过早起飞,它们就有可能遇到尚未长出叶子或花朵的植物,从而耗费能量徒劳地寻找食物。由于"极端"的基准线不断变化,目前还不清楚昆虫能否跟上变化的步伐。古拉尼克说:"随着平均温度和气候变异性的增加,生物的恢复能力将急剧下降。今天的极端事件在未来会变得更加极端,在某些时候,缓冲这些变化的能力会达到极限"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372393.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372393.htm

相关推荐

封面图片

以色列在琥珀中发现 9900 万年前罕见昆虫

以色列在琥珀中发现9900万年前罕见昆虫以色列特拉维夫大学斯坦哈特自然历史博物馆日前发表声明说,该馆和耶路撒冷希伯来大学开展了一项联合研究,在琥珀中发现了一种9900万年前的罕见昆虫。相关研究已发表在《以色列昆虫学杂志》上。声明说,研究人员在研究采自缅甸北部山谷一个琥珀矿的白垩纪中期化石标本时发现了一种昆虫,其眼睛尺寸异常大,体色图案复杂,且有明显扩展的盾片。此外,它的翅膀上有独立的前缘脉和亚前缘脉。研究人员认为,这种昆虫的颜色和独特形状也许可以威慑捕食者。

封面图片

新研究揭示蝴蝶和飞蛾共享古老的DNA区块

新研究揭示蝴蝶和飞蛾共享古老的DNA区块英国埃克塞特大学、德国吕贝克大学和日本岩手大学的研究人员开发了一种分析各种蝴蝶和飞蛾染色体的方法。非洲帝王斑蝶的染色体。使用与荧光报告基因相连的DNA探针,红点突出显示了每条染色体的末端。资料来源:埃克塞特大学他们发现了存在于所有飞蛾和蝴蝶物种中的染色体块,还发现了毛翅目蝶科(石蛾,Trichoptera)的染色体块,这些蝶科水生蝶类在大约2.3亿年前与飞蛾和蝴蝶有着共同的祖先。飞蛾和蝴蝶(统称为鳞翅目)的染色体数量差异很大,从30到300不等,但这项研究的发现却显示了显著的证据,表明它们的同源区块(结构相似)可以追溯到很久以前。位于康沃尔郡埃克塞特彭林校区的生态学与保护中心的理查德-弗伦奇-康斯坦特教授说:"DNA被压缩成单个颗粒或染色体,它们构成了遗传的基本单位。如果基因在同一根'弦'上,或者说在染色体上,它们往往会被遗传在一起,因此是'相连'的。然而,不同动物和植物的染色体数目相差很大,因此我们无法轻易分辨出哪些染色体与哪些染色体有关。当染色体数目差异很大时,这就成了一个大问题,鳞翅目昆虫就是如此。"雌雄非洲帝王斑蝶正在交配图片来源:埃克塞特大学"我们开发了一种简单的技术,可以观察每条染色体上基因块的相似性,从而让我们真实地了解它们是如何随着不同物种的进化而变化的。结果发现,所有蝴蝶和飞蛾中都存在30个基本的'同源'单位(字面意思是'在同一根绳子上',绳子就是DNA),并且可以一直追溯到它们的姊妹蝶类。"蝴蝶通常被视为保护生物多样性的关键指标,而由于人类活动的影响,全球许多蝴蝶物种都在减少。然而,这项研究表明,它们也是研究染色体进化的有用模型。这项研究提高了科学界对飞蛾和蝴蝶基因如何进化的认识,重要的是,类似的技术也可能为其他动物或植物类群的染色体进化提供启示。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1384813.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1384813.htm

封面图片

全球变暖正在改变植物的授粉模式 可能会给粮食稳定带来灾难性后果

全球变暖正在改变植物的授粉模式可能会给粮食稳定带来灾难性后果他说:"这项研究至关重要,因为它考察了气候变化对植物与传粉昆虫相互作用的长期影响。该研究特别探讨了开花时间和极端天气事件的变化如何影响昆虫授粉者关键食物来源的可用性。"这幅扫描电子显微镜图像捕捉到了一只沾满花粉粒的蝴蝶,突出显示了鳞翅目昆虫在授粉过程中发挥的关键作用。黄色显示的每颗花粉粒都粘在蝴蝶的鳞片和毛发上,显示了花粉是如何从花朵中拾取的。图片来源:UT阿灵顿分校研究细节和结果这项研究在大盆地和内华达山脉进行,内华达州约95%的地区以及加利福尼亚州、俄勒冈州、爱达荷州和怀俄明州的部分地区都包括在内。这一地区特别适合开展此类研究,因为山脉提供了抵御太平洋风暴、雨雪的保护屏障。大盆地地区是200多种蝴蝶的家园,其中许多是授粉者。传粉昆虫对农业非常重要,因为它们将花粉从雄花带到雌花,使花朵受精并结出果实。这项研究创新性地利用博物馆标本来追踪花粉的变化。资料来源:UT阿灵顿分校研究小组在整个地区设立了19个采样点,广泛收集蝴蝶样本,研究它们如何将花粉分配给植物。除了新采集的样本外,研究小组还研究了以前捕获的蝴蝶样本,这些样本是在2000年至2021年期间采集的,存放在内华达大学里诺自然历史博物馆。巴尔马基说:"通过分析21年的历史数据(这是一个能够提供清晰视图的很长时期),这项研究提供了关于栖息地丧失、景观破碎化和植物组合变化对授粉服务的影响的详细视角。我们创新性地利用博物馆标本来追踪花粉的变化,为了解这些动态变化增添了新的维度。这些发现对于指导旨在减少生物多样性损失和维护生态平衡的保护工作至关重要,而这对于维持自然生态系统和人类农业至关重要。"该研究的第一作者、德克萨斯大学阿灵顿分校生物学研究助理教授BehnazBalmaki。资料来源:德克萨斯大学阿灵顿分校这项研究还强调了授粉者在维持对人类生存至关重要的粮食生产方面的重要作用。巴尔马基警告说:"如果没有有效的授粉,许多对全球粮食供应至关重要的作物可能会歉收。我们的研究强调,有必要制定有针对性的保护政策,在全球变暖期间保护授粉昆虫,维持必要的授粉服务,从而应对我们这个时代面临的一些最重大的环境挑战"。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433972.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433972.htm

封面图片

昆虫根本不会被灯光吸引 它们只会感到眩晕

昆虫根本不会被灯光吸引它们只会感到眩晕一群飞蛾围着实验室里的一盏灯飞舞对于昆虫的这种行为,人们提出了很多解释--昆虫可能把灯光误认为是月亮、花朵,或者是它们可以穿行的树叶缝隙。也许它们被强光刺瞎了眼睛,迷失了方向。它们可能只是喜欢光亮和温暖,将其作为寒夜中的避难所。也可能是被那里的其他昆虫吸引过来交配和/或觅食。也可能是以上几种情况的混合体。但是,如果不问问门廊上精疲力竭的飞蛾,我们怎么知道哪种说法是正确的呢?为了一劳永逸地找出答案,佛罗里达国际大学(FIU)和伦敦帝国理工学院的研究人员在实验室和哥斯达黎加的丛林中使用高速三维摄像机,解开了昆虫围绕人造光的飞行路径。事实证明,昆虫本身并不会被人造光"吸引"。你门廊上的灯光只是扰乱了它们经过数千万年进化磨练的导航系统。从根本上说,由于昆虫所做的空中动作会让最有经验的喷气式战斗机飞行员都感到恶心,因此它们无法依靠惯常的重力感来判断哪边是上,哪边是下。因此,它们学会了让天空--大自然最明亮的夜光--在它们的背后帮助它们保持直立。当然,问题在于天空不再是最亮的光。这就意味着,虫子飞过路灯或其他灯泡时,会本能地调整方向,让光照到自己的背上。当它们飞过时,它们会不断调整飞行路线,以保持相同的角度,这导致它们只能绕着灯泡转圈。最后,它们会感到眩晕,开始混乱地撞向灯光,撞击、高温或只是单纯的疲惫都会让它们付出代价。这项新研究的科学家们首先在实验室测试中确定了这一解释,他们在飞蛾和蜻蜓身上安装了运动捕捉标记,以重建它们是如何绕着灯光飞行的,包括它们的滚动和旋转运动。"在最开始的一次实验中,我让一只大的黄色底翅蛾从我手中起飞,直接飞到紫外线灯泡上方,它立刻翻了个跟头,"该研究的作者萨姆-法比安说。"但我们当时并不知道,我们在实验室里看到和测量到的行为是否也会在野外出现。"在实验中,一只飞蛾的背部始终朝向光源为了一探究竟,他们来到世界上昆虫种类最多的国家之一哥斯达黎加,在丛林中架起了一盏灯,周围安装了高速摄像设备,以类似的方式捕捉昆虫的活动。很快,该地区就被各种昆虫弄得热闹非凡,包括飞蛾、苍蝇、蜻蜓、甲虫,甚至还有螳螂。研究人员拍摄了10种不同类型昆虫与光线互动的477段视频。可以肯定的是,所有种类的昆虫都背对着光线,当它们飞过光源上方时,都会翻转过来。"这项研究的作者杰米-西奥博尔德(JamieTheobold)说:"这是一个史前就有的问题。在最早的著作中,人们就注意到火的周围有这种现象。事实证明,我们对这种现象发生原因的所有猜测都是错误的,所以这绝对是我参与过的最酷的项目。"下一步,研究人员计划调查冷色调或暖色调的灯光是否会对昆虫产生不同的影响,并探索有可能将干扰降到最低的方法。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415301.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1415301.htm

封面图片

琥珀化石揭示远古的雄性蚊子也吸血

琥珀化石揭示远古的雄性蚊子也吸血在《当代生物学》(CurrentBiology)杂志报道的一项突破性研究中,研究人员在黎巴嫩琥珀中发现了已知最早的蚊子化石,揭示了远古雄蚊很可能同样以血为食。图片来源:《当代生物学》/Azar等人这一点值得注意,因为在现代蚊子中,只有雌性蚊子是嗜血的,也就是说,它们用穿刺口器吸食人和其他动物的血液。中国科学院南京地质古生物研究所和黎巴嫩大学的达尼-阿扎尔(DanyAzar)说:"迄今为止,黎巴嫩琥珀是具有密集生物内含物的最古老的琥珀,它是一种非常重要的材料,因为它的形成与有花植物的出现和开始辐射的时间是同步的,传粉媒介和有花植物之间的共同进化也是同步的。"琥珀中的蚊子。图片来源:DanyAzar蚊子进化的新视角巴黎国家自然历史博物馆(MuséumNationald'HistoireNaturelledeParis)的安德烈-内尔(AndréNel)说:"分子测年表明,蚊科出现于侏罗纪,但之前最古老的记录是白垩纪中期。我们这里有一个白垩纪早期的记录,距今约3000万年。"蚊科包括3000多种蚊子。研究人员表示,新发现表明,过去的雄蚊也以吸血为生。他们说,这些发现还有助于缩小蚊子的"幽灵血统差距"。影响和未来研究雌蚊吸血的方式臭名昭著,这使它们成为传播传染病的主要媒介。昆虫的噬血行为被认为是从用于提取植物液体的刺吸式口器转变而来的。例如,吸血跳蚤很可能是由吸食花蜜的昆虫演变而来的。但吸血昆虫的进化一直难以研究,部分原因是昆虫化石记录的空白。头部,腹面视图;比例尺100毫米图源:CurrentBiology/Azaretal.在这项新研究中,阿扎尔、内尔、黄迪英和迈克尔-S-恩格尔描述了两只雄性蚊子,它们的口器具有穿刺功能,包括异常锋利的三角形下颚和带有小的齿状小齿的细长结构。他们报告说,蚊子在琥珀中的保存将蚊科昆虫的最终出现时间延长到了白垩纪早期。这还表明,噬血的进化比人们猜测的要复杂,在遥远的过去就有噬血的雄性。内尔说,在未来的工作中,研究小组希望更多地了解白垩纪雄蚊嗜血的"效用"。他说,他们还想探索"为什么这种情况不再存在"。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401985.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401985.htm

封面图片

飞蛾正从美国南部城市离奇消失 气温差异是罪魁祸首

飞蛾正从美国南部城市离奇消失气温差异是罪魁祸首在一项新的研究中,研究人员展示了一项为期一年的调查结果,他们在这项调查中监测了亚热带城市环境中飞蛾成虫和幼虫的数量。这是研究人员首次对昆虫的多个生命阶段进行分析,以评估昆虫数量持续下降的严重程度。这也是仅有的几项针对低纬度地区问题的研究之一,那里的极端气温正将动物逼到极限。"亚热带和热带环境中的昆虫数量最多、种类最丰富,也是全球城市扩张速度最快的地区,"这项研究的第一作者迈克尔-贝利茨(MichaelBelitz)说,他在佛罗里达自然历史博物馆工作期间进行了这项研究。"这些地区的城市热岛效应可能对昆虫特别有害"。无论城市位于何处,现代城市都存在热量问题。在自然或乡村环境中,太阳光的很大一部分会被无害地反射回太空。但沥青和混凝土会吸收更多的光线,并将其转化为热量。在白天,这会使城市的温度比周围地区高出7华氏度,形成危险的高温气泡,即热岛(热穹顶),在气温已经很高的低纬度地区,这种热阱会给被困在里面的人带来灾难性的后果。"毫无疑问,昆虫数量减少是一个真实的现象。更难回答的问题是,昆虫数量减少最快的地区是哪里?"佛罗里达自然历史博物馆生物多样性信息学馆长罗伯特-古拉尼克(RobertGuralnick)说:"热带地区与温带地区是否有所不同?"由于栖息地的丧失和污染,飞蛾在城市地区正以惊人的速度减少。资料来源:佛罗里达自然历史博物馆。底图来自OpenStreetMap,开放数据库许可证。为了找出答案,研究小组设计了一项调查方法,在佛罗里达州阿拉瓜县发展水平不同的几个地点收集飞蛾。捕捉成蛾很容易,研究小组成员只需要一个光源就能把它们引诱过来。而毛虫则不会被人工光源吸引,它们大部分时间都在树冠上,因此很难被发现。但飞蛾幼虫是自然和城市生态系统的重要组成部分,贝利茨不愿意将它们排除在外。"毛毛虫是繁殖鸟类的重要食物来源,"他说。"即使鸟类成年后只吃种子,它们也会给幼鸟喂食毛毛虫。"虽然毛毛虫大部分时间都不在我们的视线范围内,但至少有一种方法可以估算出它们的数量:它们的粪便!幼虫不断地将被砍伐的树叶消化后的残渣以颗粒的形式排出体外,然后掉落在森林的地面上。贝利兹在每个地点的树下都放了一个漏斗,漏斗连接着收集瓶。通过称量每周掉落在里面的粪便量,他大致估算出了毛毛虫的数量。到今年年底,他们收集了超过35000只蛾子,并将其分为大型蛾子和微型蛾子两类。第一类包括像月蛾和蓑蛾这样的知名物种,它们的翅膀比较大,能够飞很远。微型蛾子-这里指的是体长在10毫米或以下的蛾包括数不胜数的卷叶蛾、草蛾,它们的翅膀像斗篷一样,颜色有令人匪夷所思的米色和棕色。大型和小型之间的区别很重要。体型较大的蛾子能更好地穿梭于支离破碎的栖息地,而且如果热穹顶变得太热,它们更有可能逃离热穹顶。微型蛾只能在较小的区域活动,这可能使它们更容易受到温度波动的影响。大型孔雀蛾曾经在整个北美东部地区都很常见,但后来由于城市化等原因,其数量有所减少。图片来源:AndreiSourakov结果表明,从农村到城市地区,各种体型和生命阶段的飞蛾都出现了明显的减少。仔细观察蛾的行踪后发现,与预期相反,体型较大的蛾比体型较小的表现更差。这与之前在比利时进行的一项研究正好相反。贝利茨怀疑温带欧洲和亚热带佛罗里达州之间平均气温的差异是罪魁祸首。与体型小的飞蛾相比,体型大的飞蛾必须消耗更多的能量来保持低温。贝利茨说,类似的模式在其他昆虫身上也曾出现过。他们还发现,与口味清淡的蛾子相比,饮食多样化的蛾子更适合城市生活。有些毛虫以单一种类的植物为食,当一个地区被开发时,这些毛虫就会最先消失。而幼虫能以多种不同植物为食的飞蛾,在城市化进程中的适应能力更强。最令人担忧的是,研究小组只在保护区采集了样本,但仍然观察到了明显的下降。古拉尼克说:"当你走进一个城市公园时,你可能会认为你看到的是一个自然环境,因为它看起来完好无损。事实上,你看到的是一个与野生动物管理区等地方完全不同的社区"。与佛罗里达州其他地区相比,阿拉瓜县也相对欠发达。在这个拥有数百英亩受保护土地的地区,生物多样性丧失的多米诺效应对其他城市来说是个坏兆头。古拉尼克说:"在一个城市化程度不高的城市,这些下降的幅度之大令人震惊。我们说的是城镇规模,而不是像纽约这样的城市"。但贝利茨说,一切并没有失去希望。飞蛾和其他昆虫仍然在城市边缘地区生存,增加它们的数量在某些方面就像为它们创造合适的环境一样简单,而这是任何人都可以做到的。"本土植物是增加生物多样性的重要途径,"他说。"可以通过种植寄主植物来增加院子里传粉昆虫的数量。古拉尼克城市环境中的光污染还会破坏许多昆虫的内部导航系统。"它制造了生态陷阱,飞蛾被灯光吸引,然后被蝙蝠捕食。夜间熄灯是人们可以做的一件真正可操作的事情,对昆虫和其他动物有很大的积极影响"。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1427964.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1427964.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人