舊北區捲蛾誌第一卷 - 總論與捲蛾族(Tortricini)

Razowski J. 2008. Tortricidae (Lepidoptera) of the Palaearctic Region Volume 1 General Part and Tortricini. Frantisek Slamka, Bratislaza (Slovakia). [網址]

波蘭籍的捲蛾學者Josef Razowki可能是當今世界上在捲蛾的種級分類工作上最為活躍的學者, 自2002年以來他已經連續發表了四本以上的歐洲產捲蛾科專冊, 而2008年所發行的這本書則是他首次將他過去研究歐洲以外地區的捲蛾成果集結整理, 其中也包含了少數分布於台灣的種類. 此外台灣產捲蛾也曾經被Razowski於2002年簡短地回顧, 從該篇論文以及中國動物誌的捲蛾科問世後, 台灣的捲蛾科基礎分類研究工作就沒有更新的進展了.

Pyraloidea Planet 3已刊出

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歐亞大陸與北非夜蛾誌冬夜蛾亞科(I)已出版

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天擇與性擇在蝴蝶翅膀斑紋演化上的調和

photo by kibuyu

Accommodating natural and sexual selection in butterfly wing pattern evolution

Full Text (PDF)

Jeffrey C. Oliver1,Kendra A. Robertson2 and Antónia Monteiro1,2

Proc. R. Soc. B 7 July 2009 vol. 276 no. 1666 2369-2375

動物的視覺樣式可能具有不同的功能，例如吸引配偶與欺騙天敵。假設一個訊號具有多重的功能，不同功能間便有可能發生衝突，而妨礙任何視覺訊號的最佳化。作者對“Bicyclus屬蝴蝶具有不同視覺訊號功能的空間性區隔“之假說進行驗證。運用特徵演化的親緣關係重建與演化速率之比較，作者發現背面的特徵眼化速率比腹面快速。因此，背面的特徵與作者對交配訊號的預測有關、而腹面特徵則在避免天敵的功能上扮演重要的角色。前翅的特徵亦符合交配訊號的模型、且表現出比後翅特徵更高的演化速率。作者的結果，與前人在行為與發育上的研究資料吻合，均支持“Bicyclus屬蝴蝶具有不同視覺訊號功能的空間性區隔“之假說。本研究是首先以親緣關係架構證明：使用在交配訊息上與用來避免捕食者的訊號空間性區隔是可行的策略，可調和多重的訊號功能。這種訊號策略對於蝴蝶翅膀斑紋元件之發育與分化的演化具有重要的衍生脈絡。

Abstract

Visual patterns in animals may serve different functions, such as attracting mates and deceiving predators. If a signal is used for multiple functions, the opportunity arises for conflict among the different functions, preventing optimization for any one visual signal. Here we investigate the hypothesis that spatial separation of different visual signal functions has occurred in Bicyclus butterflies. Using phylogenetic reconstructions of character evolution and comparisons of evolutionary rates, we found dorsal surface characters to evolve at higher rates than ventral characters. Dorsal characters also displayed sex-based differences in evolutionary rates more often than did ventral characters. Thus, dorsal characters corresponded to our predictions of mate signalling while ventral characters appear to play an important role in predator avoidance. Forewing characters also fit a model of mate signalling, and displayed higher rates of evolution than hindwing characters. Our results, as well as the behavioural and developmental data from previous studies of Bicyclus species, support the hypothesis that spatial separation of visual signal functions has occurred in Bicyclus butterflies. This study is the first to demonstrate, in a phylogenetic framework, that spatial separation of signals used for mate signalling and those used for predator avoidance is a viable strategy to accommodate multiple signal functions. This signalling strategy has important ramifications on the developmental evolution of wing pattern elements and diversification of butterfly species.

以五個核基因重建天蛾科的親緣關係與生物地理

文獻來源: Kawahara AY, Mignault AA, Regier JC, Kitching IJ, Mitter C (2009) Phylogeny and Biogeography of Hawkmoths (Lepidoptera: Sphingidae): Evidence from Five Nuclear Genes. PLoS ONE 4(5): e5719. doi:10.1371/journal.pone.0005719

Abstract
Background The 1400 species of hawkmoths (Lepidoptera: Sphingidae) comprise one of most conspicuous and well-studied groups of insects, and provide model systems for diverse biological disciplines. However, a robust phylogenetic framework for the family is currently lacking. Morphology is unable to confidently determine relationships among most groups. As a major step toward understanding relationships of this model group, we have undertaken the first large-scale molecular phylogenetic analysis of hawkmoths representing all subfamilies, tribes and subtribes. Methodology/Principal Findings The data set consisted of 131 sphingid species and 6793 bp of sequence from five protein-coding nuclear genes. Maximum likelihood and parsimony analyses provided strong support for more than two-thirds of all nodes, including strong signal for or against nearly all of the fifteen current subfamily, tribal and sub-tribal groupings. Monophyly was strongly supported for some of these, including Macroglossinae, Sphinginae, Acherontiini, Ambulycini, Philampelini, Choerocampina, and Hemarina. Other groupings proved para- or polyphyletic, and will need significant redefinition; these include Smerinthinae, Smerinthini, Sphingini, Sphingulini, Dilophonotini, Dilophonotina, Macroglossini, and Macroglossina. The basal divergence, strongly supported, is between Macroglossinae and Smerinthinae+Sphinginae. All genes contribute significantly to the signal from the combined data set, and there is little conflict between genes. Ancestral state reconstruction reveals multiple separate origins of New World and Old World radiations. Conclusions/Significance Our study provides the first comprehensive phylogeny of one of the most conspicuous and well-studied insects. The molecular phylogeny challenges current concepts of Sphingidae based on morphology, and provides a foundation for a new classification. While there are multiple independent origins of New World and Old World radiations, we conclude that broad-scale geographic distribution in hawkmoths is more phylogenetically conserved than previously postulated.

蝴蝶翅膀特徵的環境壓力與數量遺傳變異

Environmental stress and quantitative genetic variation in butterfly wing characteristics

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Evol Ecol (2009) 23:473–485 DOI 10.1007/s10682-008-9246-4

W. Talloen AE S. Van Dongen AE H. Van Dyck AE L. Lens

蝴蝶翅膀特徵廣泛地被用作模式系統使用在發育、數量遺傳與表型可塑性的研究上。然而，雖然在演化上有關聯，選汰壓力對遺傳變異本身表現的影響確很少被研究。在這篇文章中，作者探討斑點木蝶（Pararge aegeria）翅紋特徵的遺傳變異如何隨著寄主植物的乾燥程度梯度而變化。測量部位包括前翅區域、基部與末端的黑化程度以及五個黃色斑紋的區域。作者發現表現在黑化的程度的遺傳變異隨著乾燥壓力的提升而增加，且類似地(雖不顯著)，與前翅尺寸相關。結果顯示，狹義“遺傳力(heritability)“的上限、與翅的大小和黑化程度的加成性遺傳變異，都隨著乾燥壓力而上升。不同黃色斑點的樣式則關聯較低，推測存有遺傳變異與環境壓力之間的特徵專一性。

Abstract
Butterfly wing characteristics are extensively used as model system in studies of development, quantitative genetics and phenotypic plasticity. In spite of its evolutionary relevance, however, the effect of stress on the expression of genetic variation itself has only rarely been studied. In this paper, we explore genetic variation of wing characteristics of the Speckled wood Pararge aegeria along a host plant drought stress gradient. Forewing area, basal and distal degree of melanization and the area of five yellow wing spots were measured. We found an increase in (additive) genetic variation in degree of melanization at
higher drought stress, and a similar, yet non-significant, relationship for forewing size. As a result, both the upper limits of the narrow-sense heritability and the coefficient of additive genetic variation of wing size and melanization increased with drought stress. Patterns for the different yellow wing spots were less consistent, suggesting trait-specificity in the relationships between genetic variation and environmental stress.

蝴蝶吸了水菊反應變慢?

這個報導的問題在於什麼呢? 有一點大驚小怪. 首先, 這個植物被誤稱為光葉水菊已經很久, 可是這玩意兒應該稱為光冠水菊才是 ("Gymnocoronis"指的是花冠缺乏絨毛). 其次是, 菊科植物因為可以提供大量的PA植物鹼因此很自然地會成為雄性蝶類(尤其是斑蝶或其它需要PA合成性費洛蒙或成為化學防禦物質的物種)駐留的物種. 所以蝶類吸食這樣的蜜源有什麼問題嗎? 之前有一個說法, 認為外來植物與本土生物沒有交互關係所以不具生態功能, 所以植栽應選擇本土植物以提功人工植栽的生態功能, 可是現在這種水生植物提供這麼棒的蜜源為什麼又是問題了? 曾經成為保育人士或媒體囑目的外來植物在過去難道沒有菊科植物嗎? 例如早期的兩種霍香薊, 近期的大花咸豐草都是菊科植物, 又為什麼沒有引發什麼"蝴蝶變遲鈍", "干擾其它植物授粉"的疑慮呢? 馬鞭草科植物也是校園植栽植物與外來植物的大宗, 例如馬櫻丹, 長穗木, 金露花也都含有高量的PA, 也都是在野外或人工環境下重要的蜜源, 那麼為什麼又沒有人憂慮馬鞭草科的外來植物會干擾其它植物的授粉呢?

我認為提出這樣的觀點是需要科學佐證的, 否則隨便講講就會變成"所謂的保育人士"和"解說教育界"口耳相傳的偽科學. 為什麼這樣說呢? 如果斑蝶, 日行性燈蛾等昆蟲需要PA, 他們在台灣的環境中所能夠獲得PA的主要蜜源就是馬鞭草科與菊科植物 (紫草科植物在台灣不是小草本就是只在局部出現的開花期很短的木本, 所以不會成為主要的PA來源). 所以如果水菊植物真的那麼吸引斑蝶, 那麼這種現象倒底會危害什麼植物的授粉呢? 在全球有關外來物種引入造成原生植物授粉作用被干擾的案例研究中, 所有被干擾授粉的植物與原本的授粉動物幾乎都有專一性的授粉關係, 而其花朵與花序的構造都不是開放性的, 也就是說, 對於可進行授粉作用的動物來說是有限制性的. 然而菊科植物, 尤其是在台灣平地分布的大多數菊科植物都不可能具有封閉性的花序與花朵構造. 這也就是說, 它們的授粉動物本來就沒有忠誠度, 那麼就算水菊出現了, 牠們應該還是可以得到其它非蝶類的授粉者才是. 所以水菊的出現真的就會干擾本來就不具專一性授粉媒的授粉關係嗎? 這是一個很值得以科學方法驗證的議題.

另外, 所有嗜食PA的鱗翅目昆蟲對於這些物質本來就會"成癮", 這在許多化學生態研究中都早就被證實, 所以蝴蝶變得比較遲鈍其實只是人類主觀的價值判斷, 這些物質對於蝶類的化學防禦與費洛蒙合成本來就很重要, 所以就算飛起來遲鈍又如何呢?

當然, 水菊是一個外來物種, 不應該被鼓勵放流於台灣的自然環境中, 但是如果水菊被種植在人工植栽環境中, 應該還是有其教育功能, 否則所有的人工植栽中就應該把繁星花, 金露花等外來蜜源植物一併鏟除, 而不要以"本土化"的大帽子危害這項議題的科學論證.

蝴蝶搖頭丸 光葉水菊危害很大 自由 更新日期:"2009/06/01 06:59" 〔記者黃淑莉／斗六報導〕

被視為蝴蝶的搖頭丸的植物─光葉水菊，近幾年普遍成為校園吸引蝴蝶的蜜源植物，由於光葉水菊為外來植物，繁殖快速，生態專家憂心破壞生態。 蝴蝶接觸上癮 反應變慢 光葉水菊原產於美洲，早期引進是為水族箱造景的水生植物，適應力強、生長快速，目前國內許多平地、山區的陸地及河川都可見其蹤跡，尤其光葉水菊的花朵是極佳的蜜源植物，常被學校、生態農場種植以引來蝴蝶。 台灣生態學會雲林工作站主任陳清圳指出，光葉水菊開小白花可能具特殊氣味，特別吸引斑蝶喜好，連許多著名觀光景點，都有栽種光葉水菊招蜂引蝶，不過，蝴蝶接觸過光葉水菊的花朵後，對其他植物就興趣缺缺，甚至反應動作也變慢，因此有人稱光葉水菊是蝴蝶的搖頭丸。 適應強長得快 也能水生 陳清圳表示，光葉水菊適應力極強、生長又快速，日前有人拿幾株到學校生態池種植，沒幾天就長得很茂密，隨手丟棄在一旁空地的根莖也長成一大片，蝴蝶接觸後不願離開，自己曾在國內著名景點看到一小片光葉水菊的上空有好幾百隻蝴蝶盤旋，由於蝴蝶還兼負為許多植物傳播花粉職務，其他植物等不到蝴蝶，久了可能面臨滅種危機。 陳清圳說，光葉水菊不僅在陸地長得很好，它也是水生植物優勢者，排擠到本土水生植物，自然界生態都有其生存食物鏈模式，不免令人憂心光葉水菊對台灣生態的破壞。