南非特有鳞翅目昆虫 Dira clytus clytus 的生活史研究：气候变化适应的新洞察

为探究 Dira clytus clytus 对气候变化的适应性，研究人员开展饲养研究，揭示其生活史特征及对环境变化的响应。

　　在神秘的昆虫世界里，蝴蝶一直以其斑斓的色彩和优雅的姿态吸引着人们的目光。然而，在全球气候变化的大背景下，这些美丽的生物正面临着前所未有的挑战。了解蝴蝶等鳞翅目昆虫生活史阶段的行为和物候与气候条件的关系，对于揭示它们对环境变化的适应性和脆弱性至关重要，这也能为保护它们提供关键依据。南非特有的一种蝴蝶 —— 眼蝶科的 Dira clytus_clytus，就引起了科学家们的浓厚兴趣。此前，虽然对这种蝴蝶有一些基础研究，但仍存在许多未知领域，比如其幼虫的详细生活史、食物植物的选择偏好，以及它们如何应对气候变化等问题都有待解答。为了填补这些知识空白，研究人员开展了一项深入研究，其成果发表在《African Invertebrates》杂志上。

研究人员来自国外（未明确具体研究机构），他们通过对 Dira clytus_clytus进行饲养实验，详细观察其生活史和行为，试图揭开这种蝴蝶在应对气候变化方面的秘密。这一研究不仅能帮助我们更好地了解 Dira clytus_clytus，还可能为其他类似物种的保护提供借鉴，对保护生物多样性有着重要意义。

在研究方法上，研究人员于 2019 年 4 月 8 日在南非开普敦赫尔德伯格地区的 Geelsloot 公园，用网捕获了 8 只 Dira clytus_clytus成虫。他们将成虫放在小的网笼中，并放置采集自公园草地的各种草茎，以收集虫卵。虫卵孵化后，研究人员为幼虫提供了四种在采集地生长的草类 ——Pennisetum clandestinum、Bromus catharticus、Paspalum dilatatum和Digitaria sanguinalis，观察幼虫对食物植物的选择。幼虫在室内饲养至成虫，饲养过程中，研究人员每天为幼虫提供新鲜的偏好草类，并对其各个生活史阶段进行拍照记录。此外，研究人员还将化蛹时间与南非气象局提供的当地每日平均温度和降雨量数据进行对比分析。

下面来看具体的研究结果：

• 形态学特征：研究观察到，成虫产下的卵呈圆顶状，一侧有凹陷，颜色淡黄。此外，还观察并拍摄到了五个幼虫龄期和蛹期的形态。
• 物候学和行为特征：2019 年 4 月 8 日产下的 Batch 0 虫卵，在 4 月 21 日孵化，卵期持续 13 天，约 185 只幼虫孵化。所有幼虫均选择P. clandestinum作为食物植物，对其他三种草类不予选择。幼虫龄期的变化时间存在个体差异，研究人员大致记录了各龄期的时长：一龄幼虫期约 9 天，4 月 30 日左右准备蜕皮；二龄幼虫期约 15 天，5 月 15 日左右准备蜕皮；三龄幼虫期约 17 天，6 月 2 日左右进入四龄；四龄幼虫期约 32 天，7 月 4 日左右进入五龄。7 月 4 日，研究人员首次观察到幼虫在寒冷季节频繁聚集在一起的行为。幼虫化蛹前，会蜷缩并静止 1 - 2 天，蛹出现在容器底部，不附着在任何基质上。Batch 0 虫卵孵化的幼虫中，第一批三只蛹于 2019 年 9 月 10 日被发现，此时距离幼虫孵化 143 天，距离五龄幼虫形成约 69 天。化蛹前两天，当地出现了超过 30℃的热浪。9 月 30 日，第一批两只成虫羽化。从 Batch 0 虫卵孵化的幼虫中，共有 59 只化蛹，50 只羽化为成虫，圈养条件下幼虫到成虫的存活率为 27%。研究发现，化蛹和成虫羽化明显分为两个阶段，且两个化蛹阶段均在平均气温低于 15℃的寒冷天气出现 5 - 7 天后开始，第二个化蛹阶段在暴雨（降雨量大于 20 毫米）后约 9 天开始，该阶段化蛹数量比第一阶段多。此外，研究人员还发现，幼虫从孵化到 9 月中旬一直大量进食，之后进入五龄期，部分幼虫化蛹，剩余幼虫停止进食，处于迟缓、不动的状态。10 月 25 日，在一场大雨和低温（最低温度 13℃）后，这些幼虫突然活跃起来，约一周后进入第二个化蛹阶段。10 月 30 日，剩余幼虫再次停止进食并进入静止状态，直到 11 月 19 - 20 日，在寒冷天气（最高温度 17℃）后又开始活跃，但进食很少。从 Batch 0 虫卵饲养羽化的成虫，在四个不同时间产卵（Batch 1 - 4），但 Batch 1 - 4 虫卵孵化的幼虫均在化蛹前死亡。

研究结论和讨论部分，研究人员成功在圈养条件下饲养了 Dira clytus_clytus，其卵、幼虫和蛹阶段的观察结果与前人研究相符。成虫雌蝶产卵方式为散产，不附着在基质上。第一批虫卵（Batch 0）的卵期在以往研究范围内，后续批次虫卵的卵期为 11 - 20 天，比前人研究范围延长了 4 天，但未发现明显规律。P. clandestinum是该物种的食物植物，其他三种被幼虫拒绝的草类并非其食物植物。幼虫龄期和蛹期的时长与前人研究相似。圈养幼虫在寒冷时期的聚集行为可能是为了调节体温以保存热量，但野外幼虫是否有此行为尚不清楚。该物种幼虫在五龄期进入滞育，蛹期未发现滞育现象。化蛹可能由夏末气温下降触发，低温（<15℃）可能刺激幼虫化蛹，这解释了研究中出现的两个化蛹阶段。在野外，Dira clytus_clytus通常一年一代，但有观察到成虫非季节性飞行的现象。本次研究表明，圈养条件下的 Dira clytus_clytus每年至少可产生两代，但第二代幼虫未能成功化蛹或羽化为成虫。昆虫生长发育对温度敏感，气候变化可能影响鳞翅目昆虫的物候，Dira clytus_clytus可能通过提前化蛹和羽化、增加世代数（多化性）来响应气候变化，但这种物候可塑性可能并非总是有益，还可能导致与寄主植物的物候不匹配等问题。Dira clytus_clytus以多种草类为食，可能对物候变化更具适应性，但仍需进一步观察气候变化对这一特有物种的影响。

总的来说，这项研究为我们深入了解 Dira clytus_clytus的生活史和行为提供了重要信息，揭示了其在应对气候变化方面的潜在机制，也为后续研究和保护工作指明了方向。但研究仍存在一些局限性，比如圈养条件与野外环境存在差异，第二代幼虫未能成功发育的原因还需进一步探究等。未来，研究人员可在此基础上开展更深入的研究，以更好地保护这一南非特有的蝴蝶物种。