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枯叶蛱蝶（Kallima butterfly）翅膀的上侧色彩鲜艳，具有深蓝色、黑色和橙色的鲜艳条纹。但是当这种蝴蝶扇动翅膀时，翅膀的底部显示出一种鲜明的颜色对比---深浅不一的棕色，完美地模拟了一片枯叶，使这种蝴蝶在捕食者面前伪装起来。在一项新的研究中，来自中国科学院和北京大学等研究机构的研究人员发现了哪个基因负责枯叶蛱蝶的叶子模拟，并讨论了这对我们理解它们的进化意味着什么。相关研究结果于2022年8月2日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“The evolution and diversification of oakleaf butterflies”。
论文通讯作者、北京大学蝴蝶研究员张蔚（Wei Zhang）说，“蝴蝶的翅膀具有相对简单的结构，但这种简单的结构却负责一些非常复杂的功能：运动、体温调节、择偶偏好和避免捕食者。由于这些翅膀结构简单但功能复杂，我认为蝴蝶翅膀是解决多种进化问题的理想系统。”
为了了解枯叶蛱蝶具有非凡的伪装能力的进化和遗传学，张蔚课题组收集了来自亚洲各地36个不同属的枯叶蛱蝶样本。他们随后对这些蝴蝶的基因组进行了测序，并锁定了一个名为cortex的基因，该基因似乎与不同的叶子图案有关。
枯叶蛱蝶的翅膀。图片来自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.06.042。
这个基因的进化压力驱动着整个蝴蝶种群的有趣的形态学变化。张说，“这种叶翅多态性在多个枯叶蛱蝶物种中得到了维持，但不同物种可能有不同的表型频率。我认为这是由于特定的植物在特定的栖息地的扩散，所以这些蝴蝶将通过拥有不同的翅膀表型频率获得更多的保护作用。”
张蔚课题组专注于一个地区，即喜马拉雅山脉东部，作为枯叶蛱蝶多样化的中心。因为他们在这个地区发现了如此多的变异，所以他们能够在一个比通常更小的范围内研究进化。张说，“我们通常在宏观进化层面上关注生物多样性。但是我们很少有案例能详细说明物种多样性和遗传多样性是如何在这样一个多样性热点地区起源的。”
在未来，张和她的团队打算继续研究翅膀的颜色和图案是如何在不同地区和不同的植物生命中变化的。她说，“我们想了解这些基因是如何促进并导致这类美丽的多样化的翅膀图案。” （生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Shuting Wang et al. The evolution and diversification of oakleaf butterflies. Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.06.042.
