与体型和扩散相关的特征并未发生进化,但较高的发育温度会对 Pieris rapae 蝴蝶在城市环境中的活动产生影响

《Evolutionary Ecology》:Size and dispersal-related traits have not evolved, but warmer developmental temperatures have implications for movement of Pieris rapae butterflies in urban landscapes

【字体: 时间:2025年11月12日 来源:Evolutionary Ecology 2.1

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  城市化导致温度升高和栖息地破碎化,可能通过塑性适应或进化改变影响体型。研究白菜蚜蛉发现,高温发育导致体型和体重减小符合温度-体型规则,但无进化证据。郊区体型变化主要由腹部质量塑性驱动。

  

摘要

城市化推动了土地利用的变化,这些变化导致了温度上升和栖息地破碎化——这些因素引发了许多物种的表型特征变化。体型是一个重要的生活史特征,它可能通过表型可塑性或进化变化而随着城市化而改变。很少有研究区分城市环境中特征变化的机制,即便有相关研究,也主要集中在形态特征上。虽然外温动物的体型预计会因城市高温而减小,但栖息地破碎化可能导致城市种群体型增大,尤其是在体型与扩散能力呈正相关的物种中,例如蝴蝶。在这项研究中,我们考察了与体型(翅膀大小、体重、身体各部分的质量)、扩散能力(翅膀负荷)以及发育压力(翅膀不对称性)相关的一系列特征在城市化梯度上的变化情况,研究对象是菜粉蝶(Pieris rapae)。我们通过共同花园实验来区分表型可塑性和进化响应。研究发现,表型可塑性的影响符合“温度-体型规则”:在较高的发育温度下,蝴蝶的体重减轻,翅膀变小。然而,我们没有发现证据表明进化变化导致了城市蝴蝶因栖息地破碎化而体型增大。相反,我们发现只有郊区蝴蝶的体重可塑性增加,这主要是由腹部质量可塑性的变化引起的。这些结果表明,在塑造菜粉蝶城市种群的体型相关特征方面,表型可塑性而非进化变化目前起着更重要的作用。

城市化推动了土地利用的变化,这些变化导致了温度上升和栖息地破碎化——这些因素引发了许多物种的表型特征变化。体型是一个重要的生活史特征,它可能通过表型可塑性或进化变化而随着城市化而改变。很少有研究区分城市环境中特征变化的机制,即便有相关研究,也主要集中在形态特征上。虽然外温动物的体型预计会因城市高温而减小,但栖息地破碎化可能导致城市种群体型增大,尤其是在体型与扩散能力呈正相关的物种中,例如蝴蝶。在这项研究中,我们考察了与体型(翅膀大小、体重、身体各部分的质量)、扩散能力(翅膀负荷)以及发育压力(翅膀不对称性)相关的一系列特征在城市化梯度上的变化情况,研究对象是菜粉蝶(Pieris rapae)。我们通过共同花园实验来区分表型可塑性和进化响应。研究发现,表型可塑性的影响符合“温度-体型规则”:在较高的发育温度下,蝴蝶的体重减轻,翅膀变小。然而,我们没有发现证据表明进化变化导致了城市蝴蝶因栖息地破碎化而体型增大。相反,我们发现只有郊区蝴蝶的体重可塑性增加,这主要是由腹部质量可塑性的变化引起的。这些结果表明,在塑造菜粉蝶城市种群的体型相关特征方面,表型可塑性而非进化变化目前起着更重要的作用。

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