W nowym drzewie życia naukowcy ujawnili, w jaki sposób motyle ewoluowały i przejęły kontrolę nad planetą.
Motyl jest jednym z najpiękniejszych i najbardziej ukochanych owadów na świecie, ale niewiele wiadomo o jego pochodzeniu i ewolucji.
Niedawno naukowcy zrekonstruowali największe drzewo motyli, jakie kiedykolwiek istniało, co dostarczyło nowych informacji na temat pochodzenia tych stworzeń.
Badania te wykazały, że pierwsze motyle wyewoluowały ze starożytnych ciem w Ameryce Północnej około 100 milionów lat temu.
Pangaea, superkontynent, rozpadał się w tym czasie, a Amerykę Północną podzielono na dwie części torem wodnym oddzielającym Wschód od Zachodu. Motyle powstały na zachodnim krańcu tego kontynentu.
Szacuje się, że obecnie istnieje 20 000 różnych gatunków motyli i można je znaleźć na każdym kontynencie poza Antarktydą. Chociaż naukowcy wiedzieli, kiedy powstały motyle, nadal nie byli pewni regionu, z którego się wyłonili i ich najwcześniejszej diety.
Naukowcy, kierowani przez Akito Kawaharę, kuratora Lepidoptera (motyle i ćmy) w Florida Museum of Natural History, zbudowali nowe drzewo życia motyli, sekwencjonując 391 genów z ponad 2300 gatunków motyli z 90 krajów, co stanowi 92% uznanych rodzaje.
Naukowcy zebrali dane z wielu źródeł w jedną publicznie dostępną bazę danych. Użyli 11 rzadkich skamielin motyli jako standardu, aby upewnić się, że punkty rozgałęzienia ich drzewa życia odpowiadają okresowi rozgałęzienia wykazywanemu przez skamieliny. „To najtrudniejsze badanie, w jakim kiedykolwiek brałem udział, a jego ukończenie wymagało ogromnego wysiłku od ludzi z całego świata”, mówi Kawahara.
Odkrycia, opublikowane 15 maja w czasopiśmie Nature Ecology & Evolution, pokazują, że motyle wyewoluowały z nocnych roślinożernych poprzedników około 101,4 miliona lat temu. To umieszcza pierwsze motyle w środkowej kredzie, co czyni je współczesnymi dinozaurami.
Motyle ewoluowały i rozprzestrzeniły się na terenie dzisiejszej Ameryki Południowej. Niektórzy udali się na Antarktydę, która w tamtym czasie była cieplejsza i pozostawała połączona z Australią. Dotarli do najbardziej wysuniętego na północ punktu Australii, kiedy dwa lądy się rozdzieliły, proces ten rozpoczął się około 85 milionów lat temu.
Następnie motyle przekroczyły Bering Land Bridge, który pierwotnie łączył Rosję i Amerykę Północną, i dotarły do terenów dzisiejszej Rosji 75-60 milionów lat temu.
Następnie wyemigrowali do Azji Południowo-Wschodniej, Bliskiego Wschodu i Rogu Afryki w Afryce. Dotarli nawet do Indii, które wówczas były odizolowaną wyspą jakieś 60 milionów lat temu.
Co zaskakujące, ekspansja motyli utknęła w martwym punkcie na skraju Bliskiego Wschodu przez 45 milionów lat, aż ostatecznie rozszerzyła się na Europę około 45-30 milionów lat temu z niewyjaśnionych przyczyn. Według Kawahary, niewielka liczba gatunków motyli w Europie w porównaniu z innymi regionami świata odzwierciedla tę przerwę.
Badanie 31 456 zapisów roślin żywicielskich motyli wykazało, że początkowe motyle żywiły się roślinami strączkowymi. Rośliny strączkowe występują praktycznie w każdym ekosystemie, jednak większości z nich brakuje silnych związków ochronnych przed żerowaniem owadów. Naukowcy są przekonani, że właśnie te cechy utrzymują motyle na diecie roślin strączkowych przez miliony lat.
Obecnie motyle jedzą rośliny z kilku rodzin roślin, ale większość trzyma się jednej rodziny roślin. Około dwie trzecie wszystkich żyjących gatunków pasie się na jednej rodzinie roślin, głównie pszenicy i roślinach strączkowych. Co zaskakujące, ostatni wspólny przodek roślin strączkowych ma około 98 milionów lat, co z grubsza odpowiada pochodzeniu motyli.
Podsumowując, największe na świecie drzewo życia motyli pozwoliło naukowcom zrekonstruować fascynującą ewolucyjną historię motyli. Niewiarygodne jest to, że pierwsze motyle wyewoluowały 100 milionów lat temu na terenach dzisiejszej Ameryki Środkowej i Północnej.
Badanie dostarcza nam wielu informacji na temat ewolucyjnej historii motyli i ciem oraz pomaga nam lepiej zrozumieć różnorodne i piękne stworzenia, które widzimy fruwające wokół nas.
W miarę jak coraz więcej dowiadujemy się o ich historii i obecnych siedliskach, możemy pracować nad ich ochroną i zachowaniem dla przyszłych pokoleń.