大孔雀锥蝶是大约7200万年前第一批到达澳大利亚的蝴蝶的后代。Credit: CSIRO Publishing, Author provided
据by Michael F. Braby, The Conversation：蝴蝶的年龄有多大，它们在哪里进化？也许更重要的是，他们是如何以及何时到达澳大利亚这个与世隔绝的大陆的？
这些简单问题的答案困扰了科学家几十年。直到最近，我们对蝴蝶是何时进化的知之甚少，关于它们起源的假说大多是有根据的猜测。
然而，近年来，一些研究表明，蝴蝶最有可能出现在恐龙统治地球的白垩纪。现在，一个国际合作组织(我是其中一员)将起源时间定位得更加精确:1.014亿年前，误差120万年。
这些早期的蝴蝶不同于它们的祖先夜间活动的飞蛾。它们在白天飞行，而不是在晚上，并且被色彩鲜艳的花朵所吸引，因为它们有丰富的花蜜。
一亿年的历史
为了得出这个结论，来自几十个国家的研究人员需要构建世界上最大的蝴蝶物种“家谱”。这棵生命之树是由代表所有蝴蝶科和92%的属的2244个物种的DNA组装而成的。
蝴蝶物种的“家谱”是用2244个物种的DNA拼凑而成的。Credit: Kawahara et al./ Nature Ecology& Evolution, CC BY
世界上大约有19，000种蝴蝶，拼凑这个群体1亿年的历史需要汇集世界上最大的蝴蝶DNA序列、地理分布和幼虫宿主植物数据集。
分析的基础是11种罕见的蝴蝶化石，没有它们，分析是不可能的。蝴蝶很少被保存在化石记录中，而那些被保存下来的蝴蝶通常很难被识别。
这些化石充当了进化树上的校准点。一旦树被校准，研究人员就可以估计蝴蝶进化中关键事件的时间，从它们的起源开始。
北美起源
这项最新研究不仅确定了蝴蝶的年龄，还发现了蝴蝶最初的起源。通过收集所有现代物种及其产卵植物分布的数据库，科学家们能够追踪蝴蝶在时间和空间中的运动。
摄政王斑蝶(Euschemon rafflesia)仅存于澳大利亚东海岸的雨林中，是Euschemoniinae亚科仅存的物种。Credit: MF Braby, Author provided
这项研究讲述了一个动态的故事——一个充满快速多样化、蹒跚前进和不可能分散的故事。一些群体穿越了看似不可能的遥远距离，而另一些群体似乎停留在一个地方，而大陆、山脉和河流围绕着他们移动。
根据这项最新研究，蝴蝶最早出现在北美中西部的某个地方。
在白垩纪中期，北美大陆是东劳亚的一部分，它被一条宽阔的航道一分为二。现在的墨西哥与现在的美国、加拿大和俄罗斯连成一个长长的弧形。
北美和南美还没有通过巴拿马地峡连接起来，但是蝴蝶似乎没有什么困难就穿越了水隙进入了南半球。一旦它们到达南美洲，早期的蝴蝶多样化到了惊人的程度。
从那里，许多族群不仅迁回北美，还经由南极洲分散到澳大利亚。当时，这三个大陆仍然连接在一起，形成南冈瓦纳，是超大陆冈瓦纳的残余。
Credit: The Conversation
通往澳大利亚和世界其他地方的道路
最早经由南极洲到达澳大利亚的两个蝴蝶谱系是腔蝶亚科(锥子跳蛛蝴蝶)(大约7200万年前)和游蝶亚科(大约6500万年前)。Euschemoniinae是一群只在澳大利亚发现的蝴蝶，只包含一个仅存的物种——壮观的摄政船长(euchemon rafflesia)——限制在东海岸的雨林中。
为了到达澳大利亚，蝴蝶必须在白垩纪晚期和古近纪早期生活在南极洲，当时全球气温比今天高得多。大约3400万年前，在这两块大陆分离之前，它们可能已经穿越大陆到达了澳大利亚。
其他种类的蝴蝶在很久以后通过东南亚的岛屿进入澳大利亚。他们早些时候穿过白令大陆桥从北美到达亚洲。
从那里，他们迅速覆盖地面，传播和多样化，跨越东南亚，中东和非洲之角。他们甚至去了印度，那时印度还是一个孤岛，四周被数公里的公海隔开。
大约在1.01亿年前，蝴蝶在中美洲和北美洲定居下来，在接下来的2500万年里，它们与它们的植物宿主一起迅速多样化，最后两个家族(蝴蝶科和灰蝶科)大约在7600万年前进化。6600万年前恐龙灭绝时，所有六个现代蝴蝶家族都出现了。
