นี่คือวิวัฒนาการผีเสื้อทั้งหมดมาจาก “อเมริกาเหนือ” เมื่อ 100 ล้านปีที่แล้ว

ในโลกเรานั้นมีต้นไม้ ดอกไม้และสัตว์ต่างๆมากมาย โดยดอกไม้จะขยายพันธุ์ด้วยการผสมเกสรทั้งจาก ผึ้งชนิดต่างๆ หรือจากผีเสื้อ ที่ผู้คนมากมายต่างชื่นชอบในความงดงามของปีกที่มีเสน่ห์ แต่รู้หรือไม่ว่าพวกมันวิวัฒนาการได้อย่างไร

รูปที่ 1. ต้นไม้ที่ปรับเทียบเวลาของผีเสื้อ 2,244 สายพันธุ์ (อ้างอิง: Nature)

นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างแผนภูมิต้นไม้แห่งชีวิตผีเสื้อที่ใหญ่ที่สุดในโลกด้วยความอุตสาหะ และค้นพบว่าผีเสื้อตัวแรกวิวัฒนาการเมื่อ 100 ล้านปีก่อน ซึ่งในปัจจุบันคือทวีปอเมริกากลางและทวีปอเมริกาเหนือ โดยในเวลานั้นมหาทวีปพันเจียกำลังอยู่ในกระบวนการแยกตัวออก และทวีปอเมริกาเหนือกำลังแยกออกเป็นสองส่วนโดยมีทะเลแหวกระหว่างตะวันออกและตะวันตก ซึ่งผีเสื้อเกิดขึ้นทางด้านตะวันตกของทวีปนี้ โดยในปัจจุบันั้นมีผีเสื้อประมาณ 20,000 สายพันธุ์ และพบได้ในทุกทวีปยกเว้นทวีปแอนตาร์กติกา

แม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะรู้ว่าผีเสื้อกำเนิดขึ้นเมื่อใด แต่พวกเขาก็ยังไม่แน่ใจเกี่ยวกับภูมิภาคที่พวกมันเกิดขึ้นและอาหารที่พวกมันกินแรกสุด ทีมนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดย อากิโตะ คาวาฮาระ (Akito Kawahara) ภัณฑารักษ์ของผีเสื้อกลางคืน (ผีเสื้อและแมลงเม่า) ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติฟลอริดา (Florida Museum of Natural History) ได้สร้างแผนภูมิต้นไม้แห่งชีวิตของผีเสื้อขึ้นใหม่โดยการจัดลำดับยีน 391 ยีน จากผีเสื้อเกือบ 2,300 สายพันธุ์จาก 90 ประเทศ ซึ่งคิดเป็น 92% ของสกุลที่รู้จัก นักวิจัยรวบรวมข้อมูลจากหลายแหล่งเป็นฐานข้อมูลเดียวที่เปิดเผยต่อสาธารณะ พวกเขาใช้ฟอสซิลผีเสื้อหายาก 11 ตัว เป็นมาตรฐานเพื่อให้แน่ใจว่าจุดแตกแขนงของต้นไม้แห่งชีวิตของพวกมันตรงกับช่วงเวลาการแตกกิ่งที่ฟอสซิลแสดง เป็นการศึกษาที่ยากที่สุดที่ฉันเคยมีส่วนร่วม และต้องใช้ความพยายามอย่างมากจากผู้คนทั่วโลกจึงจะสำเร็จ คาวาฮาระกล่าว

รูปที่ 2. Biozone Shadow แสดงจำนวนสายเลือดของผีเสื้อที่เกี่ยวข้องกับ Biozone ในช่วงเวลาที่กำหนดโดยการฟื้นฟูสถานะบรรพบุรุษของ BioGeoBEARS แต่ละแผนที่สอดคล้องกับช่วง 15 Ma ของวิวัฒนาการของผีเสื้อ ผลการวิจัยอ้างอิงจากข้อมูลของการศึกษานี้ (อ้างอิง: Nature)

การค้นพบนี้ตีพิมพ์ในวารสารนิเวศวิทยาธรรมชาติและวิวัฒนาการ (Nature Ecology & Evolution) เมื่อวันที่ 15 พฤษภาคม ค.ศ. 2023 แสดงให้เห็นว่าผีเสื้อถือกำเนิดขึ้นเมื่อประมาณ 101.4 ล้านปีก่อน จากบรรพบุรุษของผีเสื้อกลางคืนที่กินพืชเป็นอาหาร สิ่งนี้ทำให้ผีเสื้อตัวแรกในช่วงกลางยุคครีเทเชียสทำให้พวกมันเป็นไดโนเสาร์ร่วมสมัยด้วย

หลังจากวิวัฒนาการ ผีเสื้อก็แพร่กระจายไปยังทวีปอเมริกาใต้ในปัจจุบัน บางตัวได้อพยพไปยังทวีปแอนตาร์กติกา ซึ่งขณะนั้นมีอากาศอบอุ่นกว่ามากและยังคงเชื่อมต่ออยู่กับออสเตรเลีย พวกมันไปถึงขอบทางตอนเหนือของออสเตรเลีย และเมื่อแผ่นดินทั้งสองแยกออกจากกัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่เริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 85 ล้านปีก่อน

จากนั้นผีเสื้อก็ข้ามสะพานแบริ่งแลนด์บริดจ์ (Bering Land Bridge) ซึ่งเป็นสะพานที่ครั้งหนึ่งเคยอยู่ระหว่างรัสเซียและอเมริกาเหนือ และมาถึงจุดที่ปัจจุบันคือรัสเซียเมื่อ 75-60 ล้านปีที่แล้ว จากนั้นจึงแพร่กระจายไปยังเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ตะวันออกกลาง และแอฟริกาตะวันออกเฉียงเหนือ พวกเขามาถึงเกาะที่โดดเดี่ยวของอินเดียเมื่อประมาณ 60 ล้านปีที่แล้ว น่าแปลกใจที่ไม่ทราบสาเหตุ การแพร่กระจายของผีเสื้อหยุดชั่วคราวที่ขอบของตะวันออกกลางเป็นเวลา 45 ล้านปีก่อน จะแพร่กระจายไปยังยุโรปในที่สุดเมื่อประมาณ 45-30 ล้านปีก่อน คาวาฮาระกล่าวว่าการหยุดชั่วคราวนี้สะท้อนให้เห็นในจำนวนสายพันธุ์ผีเสื้อในยุโรปในปัจจุบันที่ต่ำเมื่อเทียบกับส่วนอื่นๆของโลก การวิเคราะห์บันทึกพืชอาศัยผีเสื้อ 31,456 รายการ เปิดเผยว่าผีเสื้อตัวแรกกินพืชจากตระกูลตระกูลถั่ว พืชตระกูลถั่วพบได้ในเกือบทุกระบบนิเวศและส่วนใหญ่ไม่มีสารเคมีป้องกันแมลง นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าลักษณะเหล่านี้อาจจะทำให้ผีเสื้อยึดติดกับอาหารประเภทถั่วเป็นเวลาหลายล้านปี

รูปที่ 3. ตัวเลขข้างลูกศรแต่ละอันคืออัตราเฉลี่ยจากการจำลอง 1,000 ครั้ง โดยใช้การทำแผนที่สุ่มทางชีวภูมิศาสตร์ใน BioGeoBEARS ตัวเลขเหล่านี้ถูกหารด้วย 100 เพื่อความสะดวกในการเปรียบเทียบ (อ้างอิง: Nature)

ทุกวันนี้ ผีเสื้อได้เปลี่ยนไปกินพืชตระกูลอื่น แต่ส่วนใหญ่จะกินพืชตระกูลเดียว ประมาณสองในสามของสปีชีส์ที่มีอยู่กินพืชตระกูลเดียว ส่วนใหญ่เป็นตระกูลข้าวสาลีและตระกูลถั่ว น่าสนใจ บรรพบุรุษร่วมกันล่าสุดของพืชตระกูลถั่วมีอายุประมาณ 98 ล้านปี ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นพร้อมกับต้นกำเนิดของผีเสื้อ “วิวัฒนาการของผีเสื้อและพืชดอกมีความเกี่ยวพันกันอย่างไม่รู้จักจบสิ้นตั้งแต่ต้นกำเนิดของอดีต และความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างพวกมันส่งผลให้เกิดเหตุการณ์ความหลากหลายที่น่าทึ่งในทั้งสองสายเลือด” ผู้เขียนร่วม พาเมล่า โซลติส (Pamela Soltis) ภัณฑารักษ์ของพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติฟลอริดากล่าว

อ้างอิง: Livescience, Nature

One comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *