蝴蝶翅膀上的“眼睛”是可以改變大小的，這種能力是如何演化的？

眼蝶屬於什麼科

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最近發表在《ELIFE》期刊上的一項新研究，闡述了關於某些蝴蝶是如何演化出能夠根據溫度調整翅膀上的“眼睛”圖案的大小的能力的新見解。

這項研究表明，非洲偏瞳蔽眼蝶（Bicyclus anynana，B。anynana）是蛺蝶科的一員，它們透過一種複雜的生理和分子反應來改變翅膀上的圓環形圖案的大小，這種反應在數百萬年中逐漸進化。研究結果還強調，雖然溫度可以調節不同種類的偏瞳蔽眼蝶體內的激素水平，但這種蝴蝶只是利用這種反應調節眼睛圖案大小的少數蝴蝶之一。

蛺蝶科的許多蝴蝶翅膀上都有圓環形的圖案，通常是用來嚇走掠食者的。然而，在某些季節，如非洲的旱季，蝴蝶最好的生存策略是避免引起其他動物對自己的注意，它們會縮小眼窩的大小，使自己看起來像一片枯葉。

蝴蝶是如何完成這一壯舉的，目前只在非洲一種叫偏瞳蔽眼蝶的蝴蝶身上進行過研究。在這個物種中，標誌著旱季到來的低溫，降低了一種叫做20E的激素在蝴蝶身體中的含量。這中激素改變了位於眼點中心的激素敏感細胞的功能，並隨後縮小了“眼睛”的大小。

這項研究的主要負責人，生物學家Shivam Bhardwaj解釋說：“我們研究這種激素介導的系統，是透過檢測其他物種有沒有透過同樣的方式來調節身上圖案的大小的能力的。”我們想知道哪些物種會隨著溫度的變化而改變它們身體上的圖案的大小，以及它們是否透過與偏瞳蔽眼蝶相同的機制來實現這一點。這項研究將使我們能夠首次探索溫度調節系統是如何在遺傳和生理水平上進化的。

為了做到這一點，Bhardwaj和他的研究小組在兩種不同的溫度下飼養了13種不同種類的眼蝶（這些眼蝶身上也有眼睛圖案）。他們發現，所有物種在低溫下都有較低水平的20E激素，但大多數種類的眼蝶無法相應地改變眼睛圖案的大小。這包括已知在雨季和旱季眼睛圖案大小不同的種類。“我們還發現，其中某些種類的眼蝶的眼睛圖案中心的細胞表達了激素受體，就像偏瞳蔽眼蝶一樣，但這也不足以改變其圖案的大小，”Bhardwaj說。

研究小組隨後對13個種類眼蝶中的4個身上的20E激素進行了操作，發現也只有偏瞳蔽眼蝶進化出了溫度和激素介導的眼睛圖案大小調節系統。他們認為，由於非洲自然棲息地的季節性變化，這種物種逐漸進化出根據溫度改變眼睛圖案大小的能力。

現在還需要進一步的研究來了解其他蝴蝶在乾溼季節用來改變眼點大小的不同環境訊號。新加坡國立大學的副教授Antónia Monteiro說：“目前，我們的研究揭示了偏瞳蔽眼蝶對季節性環境的複雜、漸進的適應，需要特定的突變才能進化。”如果其他形式的適應與偏瞳蔽眼蝶中確定的適應一樣難以進化，那麼我們的發現支援了先前的警告，即許多物種在氣候變化導致的不可預測和波動的溫度面前可能容易滅絕。”