1981 年のハロウィーン、デーブ バゲットと他の 25 人の蝶と蛾の愛好家で南鱗翅目協会のメンバーは、フロリダ州デイド郡のマイアミの南にあるキャンプ オワイッサ バウアーに秋の遠足のために集まりました。彼らは驚きました.
天気は悪く、週末を通して雨が散らばりましたが、雨をかわして、彼らは網をつかんで扇状に広げ、南フロリダで飛んでいたものを調査しました.珍しいことの最初の報告は、Tom Neal と John Watts から来ました。彼らは Key Largo の空き地で数羽の熱帯性バックアイ蝶、Junonia zonalis を見つけました。 、カリブ海では一般的な種ですが、フロリダでは以前は知られていませんでした.実際、これは米国にとって新種の記録でした!
次の数日で、グループの他のメンバーが J を見つけました。ゾーン キーラーゴの追加の場所、プランテーションキーのビッグパインキー、フロリダ州ホームステッドにもあります。この種はフロリダに侵入しただけでなく、明らかに繁殖し、かなりの個体群を確立していました.遠足に参加した男性と女性のほとんどはプロの科学者ではありませんでしたが、彼らは発見を文書化して報告し、証憑標本を取り、サラソタのアリン昆虫博物館の参照コレクションにそれらを配置するという立派な仕事をしました。ゲインズビルの節足動物のフロリダ州立コレクション。しかし、当時、生物多様性を研究するために分子マーカーを使用することはまだあまり一般的ではなかったため、標本を採取して冷凍庫に保存することはありませんでした。何年も後、J.ゾーン 侵略イベントのとき、私たちはしばしば「誰かがタイムマシンを持っていて、その省略を修正するために戻ることができたら!」と考えました。
侵入生物学は、外来種が新しい生息地に統合されるプロセスを記録しています。侵入種の到来が生態系全体に大きな影響を与える場合もありますが、侵入種が大きな混乱を引き起こすことなく定着できる場合もあります。熱帯のバックアイの事例は特に興味深いものです。なぜなら、フロリダに侵入したとき、すでにそこにいたバックアイ蝶の 2 つの長期滞在種、Junonia coenia に加わったからです。 、一般的なバックアイ、および J.ニールディ 、マングローブ バックアイ。 Biological Invasions の最近の研究では 、 J. zonalis 間の相互作用を調べました そしてその近縁種が、この種がフロリダに定着するのを助けたのかもしれません.
ジュノニア コエニア 広く分布する種で、その幼虫はゼネラリスト フィーダーです。つまり、さまざまな種類の植物を食べます。 ジュノニア ニールディ 幼虫はブラック マングローブ (Avicennia germinans) のみを食べるため、餌を専門とするため、沿岸地域に限定されています。 ）。フロリダでは、Junonia zonalis 霜の降りない南部地域に限定されており、その幼虫はさまざまな熱帯植物種を食べます。
Junonia の作業を開始したとき 、冷凍され、分子分析用に特別に準備された、新しく収集された材料に限定されていました。しかし、分子マーカーに習熟するにつれて、ますます保存状態の悪い組織からのミトコンドリアの遺伝子型に基づいて、カリブの祖先を迅速かつ安価に、間違いなく決定できる技術を開発しました。新鮮な組織に限らず、何十年も室温で保存された固定された標本から遺伝子型を取得できることがわかりました。年齢がいらいらさせられる責任の代わりに、博物館のコレクションに保存されている歴史的資料の遺伝子型を特定することで、開発のために失われたコレクションの場所を再訪し、私たちが生まれる前に行われた可能性のあるフィールドトリップに「参加」するために時間を旅することができます.事実上、私たちは昆虫学的タイムマシンを発明しました.
これらの手法を、フロリダとカリブ海で 14 の博物館コレクションといくつかのプライベート コレクションから収集された 816 の標本に使用しました。 1866 年から 2016 年の間に収集された、これまでに遺伝子型が特定された最も古い昆虫博物館の標本の一部と、1981 年のハロウィーンの週末に収集された多くの標本を組み込み、バックアイ蝶の侵入履歴を再構築しました。
博物館の種から収集された形態学的、遺伝的、および地理的情報を使用して、J の侵入を再構築することができました。ゾーン フロリダを植民地化し、J.コエニア J.ニールディ .最大の驚きは、このプロセスが 1981 年よりずっと前に始まっていたことです。ゾーン フロリダでは、一部の J.コエニア 1920 年代にフロリダで収集された標本と、J.ゾーン J.コエニア 1930 年代に野生で収集されました。
明らかな雑種とカリブ海の遺伝子型の分布に基づいて、侵略者 J.ゾーン 1930 年代までにキューバからフロリダ キーズに定着した可能性が高く、その後、居住者 J.コエニア キューバとフロリダキーズの間で遺伝子交換が進行中です。 ジュノニア・ゾナリス は、1960 年代初頭までにフロリダ キーズで離散的で形態学的に異なる個体群を再確立したようであり、1961 年のコレクションに最初の明らかな非雑種が出現しました。ゾーン J.ニールディ より限定されていますが、いくつかのミトコンドリア遺伝子型を共有しており、フロリダの野生からこれらの種の間の少数の可能な雑種が収集されています.あるケースでは、J.ゾーン ビッグ パイン キーから採集されたオオカバマダラは、J.ニールディ .形態学的に異なる集団 Ｊ．ゾーン 今日も南フロリダのブロワード、マイアミデイド、モンロー郡に残っています。
J の本土個体群。ゾーン フロリダキーズの個体群よりも遺伝的に孤立しているように見え、カリブ海の遺伝子型の頻度が低く、フロリダキーズおよび/またはキューバの同じ種の個体群との遺伝子の流れがより限定的でエピソード的であるように見えます.本土のミトコンドリアの遺伝子型は、極度の高温と低温に対してより回復力があるように見えます。これは、なぜカリブ海の遺伝子型が南フロリダを越えて北米本土に浸透して豊富にならないのかを説明するかもしれません.
全体として、ハイブリダイゼーションが J.ゾーン フロリダで成功するために。ミトコンドリアの遺伝子型を J.コエニア 、フロリダの環境への適応の一環として、フロリダのほとんどの個体群 J.ゾーン は、カリブ海の幼虫宿主植物を使用することから (これらの植物はフロリダにも存在しますが)、主にフロリダで使用されているのと同じセットの幼虫宿主植物種を摂食するように切り替えました J.コエニア .それでも、これらの種は現在フロリダで同所性であり、同じ幼虫宿主植物を使用しているにもかかわらず、J.ゾーン と J.コエニア 数十年間、独特の個体群を維持することができました。
主にアマチュアによって収集された歴史的標本の遺産のおかげで、ジュノニアの生物学的侵入の時系列をまとめることができました。 これには、他の種類の生物による新しい生息地への侵入を成功させるために必要な適応プロセスを理解するための貴重な教訓も含まれている可能性があります。
