為了更好地了解君主蝴蝶的未來(lái)，杰克博伊爾建造了一臺(tái)時(shí)間機(jī)器。威廉瑪麗的梅隆環(huán)境科學(xué)與政策博士后研究員博伊爾一直在利用網(wǎng)絡(luò)挖掘數(shù)百萬(wàn)世紀(jì)的植物學(xué)記錄，以追蹤美國(guó)馬利筋的豐富模式。與科學(xué)家和活動(dòng)家?guī)资陙?lái)提出的主張相反，他了解到轉(zhuǎn)基因作物并不是導(dǎo)致君主主要寄主植物乳草減少的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

“我們正在以一種非常溫和的方式攻擊我們所接受的智慧，即我們需要擔(dān)心的君主是轉(zhuǎn)基因作物，所有這些噴灑的除草劑都會(huì)破壞乳草，”博伊爾說(shuō)。“當(dāng)然，我們不能排除這是過(guò)去20年左右發(fā)生的情況，但這只是馬利筋下降的尾聲。自20世紀(jì)中葉以來(lái)，它們?cè)诨蛏显缫严龈牧甲魑铩?ldquo;

博伊爾是一篇詳細(xì)介紹他的研究結(jié)果的論文的主要作者，最近發(fā)表在PNAS期刊上。他的合著者是生物學(xué)助理教授Josh Puzey和生物學(xué)Harmony Dalgleish副教授。

使用來(lái)自北美各地的博物館和植物標(biāo)本館的數(shù)字化記錄，研究人員能夠追蹤1900年至2016年間一個(gè)多世紀(jì)的君主和乳草的相對(duì)豐富程度。他們發(fā)現(xiàn)，在20世紀(jì)初，君主和乳草都有所增加。最近的下降實(shí)際上是1950年左右開(kāi)始的更長(zhǎng)趨勢(shì)的一部分。

“除草劑抗性作物顯然不是唯一的罪魁禍?zhǔn)祝踔量赡懿皇侵饕锟準(zhǔn)祝?rdquo;該報(bào)稱。“在引入轉(zhuǎn)基因作物之前的幾十年里，君主和乳草不僅開(kāi)始下降，而且其他變量，特別是農(nóng)場(chǎng)數(shù)量的下降，預(yù)測(cè)了在研究期間普通乳草的趨勢(shì)。”

常見(jiàn)的馬利筋草或馬利筋屬(Asclepias syriaca)因其與君主的關(guān)系而聞名。該植物是昆蟲(chóng)的主要繁殖棲息地。蝴蝶在馬利筋上產(chǎn)卵，在馬利筋上孵化，吃馬利筋葉，并將其生命的下兩個(gè)階段用于馬利筋。

從歷史上看，馬利筋已經(jīng)在玉米和大豆田中生長(zhǎng)，在農(nóng)田之間或農(nóng)田邊緣生長(zhǎng)。博伊爾說(shuō)，過(guò)去二十年的傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，美國(guó)乳草流失最大的原因是轉(zhuǎn)基因生物(或轉(zhuǎn)基因生物)的出現(xiàn)，這些生物被設(shè)計(jì)用來(lái)抵抗除草劑。

“蝴蝶的急劇下降主要是由于轉(zhuǎn)基因作物的廣泛種植，” 生物多樣性中心2017年的一份報(bào)告中寫道。“使用Roundup和其他除草劑的急劇增加......幾乎消滅了中西部玉米和大豆田的馬利筋植物。”

博伊爾表示，家庭農(nóng)場(chǎng)的減少有利于工業(yè)化農(nóng)業(yè)，這對(duì)乳草的棲息地產(chǎn)生了更大的影響。報(bào)告指出，君主和馬利筋的下降時(shí)間大致相當(dāng)于本世紀(jì)中葉的農(nóng)業(yè)革命，這導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械化和化學(xué)投入的增加。

從那時(shí)起，美國(guó)農(nóng)場(chǎng)平均規(guī)模迅速增長(zhǎng)，同時(shí)農(nóng)場(chǎng)數(shù)量同樣迅速下降。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)，自1900年以來(lái)，美國(guó)農(nóng)場(chǎng)的數(shù)量下降了63%，而農(nóng)場(chǎng)的平均規(guī)模增加了67%。

盡管如此，該團(tuán)隊(duì)的調(diào)查結(jié)果表明存在許多未知因素。

“我們測(cè)試了農(nóng)場(chǎng)規(guī)模，除草劑使用和肥料使用的作用，”Puzey說(shuō)。“總的來(lái)說(shuō)，該模型解釋了不到20%的馬利筋豐富度變化。換句話說(shuō)，馬利筋豐富度的變化很大，而農(nóng)場(chǎng)規(guī)模，除草劑使用或肥料使用并沒(méi)有解釋。”

該小組提取了1,191份君主標(biāo)本和39,510份乳草標(biāo)本的數(shù)字化收集信息，這些標(biāo)本在116年的時(shí)間內(nèi)收集。研究人員知道，分類學(xué)家在此期間的收集工作會(huì)有所不同，因此他們通過(guò)計(jì)算蝴蝶和馬利筋的“相對(duì)豐度”來(lái)解釋變異性。

他們將每年收集的乳草和君主標(biāo)本的數(shù)量除以在相同地理范圍內(nèi)收集的維管植物和蛾和蝴蝶標(biāo)本的總數(shù)。如果在第二次世界大戰(zhàn)期間所有標(biāo)本的總收集量下降，那么乳草和君主標(biāo)本的數(shù)量仍將反映其豐富程度，而不是收集的平靜。

“對(duì)于這些類型的數(shù)據(jù)，沒(méi)有很多cookie切割方法，”Boyle說(shuō)。“我認(rèn)為這主要是因?yàn)樗鼈兪切碌摹ｋS著科學(xué)界越來(lái)越多地開(kāi)始使用這些數(shù)據(jù)集，我認(rèn)為我們將能夠做更多更有說(shuō)服力的研究。”

博伊爾解釋說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是還有更多的研究要做。雖然轉(zhuǎn)基因生物可能不是主要罪魁禍?zhǔn)?，但君主仍然以令人不安的速度死亡。?bào)告指出，在過(guò)去的25年里，君主的遷移人口急劇下降，高達(dá)80%。

“我認(rèn)為本文的主要內(nèi)容是，如果我們真的想要了解為什么乳草減少以及為什么君主正在衰退，我們需要弄清楚其他80%的情況正在發(fā)生，而我們的模型沒(méi)有解釋，”Puzey說(shuō)。 。“造成這種巨大變化的原因并不是這些農(nóng)業(yè)參數(shù)所解釋的。”