氣候變化讓黃蜂成長受壓力,形成不對稱翅膀

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圖片來源:y_seki/Shutterstock

人面對環境劇變會有壓力,黃蜂面對生存環境轉變也會有壓力。研究博物館標本的科學團隊發現,過去一個世紀氣候變化對黃蜂構成的壓力愈來愈大。黃蜂在發育過程中受到壓力時,會形成不對稱的翅膀,通過檢查一系列標本館藏及其日期,科學家發現黃蜂在炎熱和潮濕的年份,翅膀不對稱的水平更高。該研究日前發表在「動物生態學期刊」(Journal of Animal Ecology)。

倫敦帝國理工學院和自然歷史博物館的科學家,日前同時發表了兩篇分析英國大黃蜂種群的論文。第一項研究檢視了百年來英國的黃蜂標本形態。翅膀高度不對稱(左右翅膀形狀非常不同),顯示黃蜂在發育過程中經歷「壓力」,即一些可影響它們正常生長的外部因素。該小組研究了 4 種英國大黃蜂物種,發現從 1925 年左右開始,黃蜂壓力愈來愈大。進一步分析顯示,每個黃蜂物種在上世紀下半葉都表現出持續較高的壓力指標。

研究亦檢視了各年份的氣候條件,包括年平均溫度和年降雨量。他們發現,在更熱和更潮濕的年份,黃蜂翅膀更不對稱。來自帝國理工學院生命科學系的學者 Aoife Cantwell-Jones 解釋:「通過使用黃蜂外部結構作為可見的壓力指標,以及在幾天或幾週前發育期間造成的壓力,我們可以更精準追蹤在不同時地物種所承受壓力的因素。」論文另一名作者、薩福克大學(University of Suffolk)學者 Andres Arce 表示,目標是深入了解牠們對特定環境因素的反應,學習過去以預測未來,希望能夠預測黃蜂將在何時面對更大危險,以便更有效保育牠們。

除了測量黃蜂的翅膀形狀,在第二項有關黃蜂的研究中,該團隊還成功為 130 多年前的過百個大黃蜂博物館標本進行基因測序。基因測序通常用於研究長毛象等古生物和古代人類的 DNA,該研究則首次把該技術用於昆蟲種群。研究日前發表在期刊「生態與進化方法」(Methods in Ecology & Evolution)。

英國自然歷史博物館和厄勒姆研究所(Earlham Institute)的科學家,僅使用每隻黃蜂的一條黃蜂腿來測量 DNA。研究人員現在可以檢視壓力如何導致牠們喪失遺傳多樣性。在提供新的參考基因組後,該團隊將使用這些數據來研究黃蜂基因組在歲月中的變化,從而了解整個種群如何或能否應對不斷變化的環境。

該團隊與多間英國博物館合作,專注於研究黃蜂的標本館藏。來自自然歷史博物館的研究作者 Victoria Mullin 表示,博物館昆蟲收藏提供了絕佳機會,可以直接研究種群和物種的基因組如何受到時間和環境變化影響。然而,它們仍是有限的資源,需思考如何好好運用來進行基因研究。

英國自然歷史博物館的 Ian Barnes 教授表示,博物館藏品的一個主要問題是 DNA 的質量可能非常不穩定,難以預測應該進行哪種類型的分析。他指,現在他們對昆蟲藏品中的 DNA 保存認識更深,促進從事昆蟲歷史和未來的研究。而另一研究作者 Richard Gill 總結指:「這些研究展示了利用博物館標本追本溯源的價值。但這只是起步,我們將繼續研究與這些重要的公共館藏,並與館方合作,將會有更多發現。」