《昆蟲大觀園》談青斑蝶的遷徙(下)

文/吳加雄(永和社大生態講師) |2010.07.09
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探討不同地區裡頭的同種昆蟲彼此在基因層次上的親疏遠近,其實就相當於兩個初次見面的中國人在首次見面時,詢問彼此的出身,以了解兩人之間是否有親戚關係。

而研究能在台灣日本之間長距離移動的青斑蝶,最常用的方式,便是利用分子生物學的技術,抽取身體細胞裡的一個胞器「粒線體」,將粒線體裡頭的DNA抽取出來,然後利用特珠的方式將其複製多份之後,再利用其他方式去判別粒線體DNA裡頭的組成,進而利用這些資料,分析台灣日本青斑蝶之間的親戚關係。

粒線體到底是甚麼?為何能用他的DNA來做昆蟲彼此之間親戚關係程度的研究?且讓我們對這個細胞裡頭的小小胞器,先有個基本認識。粒線體,在細胞生物學中是存在於大多數真核生物(包括植物、動物、真菌和原生生物)細胞中的細胞器。一些細胞,如原生生物錐體蟲中,只有一個大的粒線體,但通常一個細胞中有成百上千個。細胞中粒線體的具體數目取決於細胞的代謝水準,代謝活動愈旺盛,粒線體愈多。線粒體可占到細胞質體積的25%。

粒線體可看作是「細胞能量工廠」,因其主要功能是將有機物氧化產生的能量轉化為ATP。由於某些生物其卵細胞會破壞與之受精的精子內的粒線體,所以個體的粒線體DNA只來自於母親。但個體其他的基因和DNA則是來自於父母雙方,所以此種情況稱為母系傳承,遺傳學家和演化生物學家就可以利用從粒線體DNA中所得的數據去了解族群之間的關係和演化的情況。

從粒線體DNA的角度來看青斑蝶的親戚關係,結果又是如何呢?根據最新的研究結果,台灣及日本兩地的青斑蝶,在粒線體DNA的組成上極為相似,意思就是說台灣日本間的青斑蝶,是關係很深的堂表兄弟姊妹。

但是這樣仍然沒有回答到為何台灣日本間的青斑蝶會有長距離遷移的現象!

其實,答案距離這個問題差不多只有一步之遙而已。

在上一篇文章的開頭中,曾經提到過,對於飛行能力強的生物,海洋,並不會是影響其移動的屏障。

這個說法同樣可以用在青斑蝶身上,台灣、日本之間的青斑蝶,並非是兩個不同族群的青斑蝶,而是可以視為同一個族群的青斑蝶;用比較口語的說法就是,台灣日本間的青斑蝶就是一家人,而台日之間青斑蝶的移動,其實只是他們在家裡到處走來走去一樣;只是這些青斑蝶家庭的範圍,比一般人的認知大上許多。

另外要說明的是,雖然台日間的青斑蝶關係極深,但相較中國及泰國的青斑蝶,其親戚關係就沒有那麼深刻,造成這種現象的原因,除了季風之外,還有其他因素嗎?仍然是需要進一步討論的問題。

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