Сколько лет бабочкам и как они эволюционировали? И, возможно, что более важно, как и когда они достигли изолированного континента Австралии? Ответы на эти простые вопросы десятилетиями ставили ученых в тупик. До недавнего времени у нас было очень мало сведений о том, когда эволюционировали бабочки, и гипотезы относительно места их происхождения в основном были основаны на обоснованных догадках.
Однако в последние годы несколько исследований показали, что бабочки, скорее всего, возникли где-то в меловой период, когда на Земле доминировали динозавры. Теперь международное сотрудничество (членом которого я являюсь) определило время происхождения гораздо точнее: 101,4 миллиона лет назад, плюс-минус 1,2 миллиона лет.
Эти ранние бабочки отличались от ночных мотыльков, их предков. Они летали днем, а не ночью, и их привлекали яркие цветы из-за их богатого нектара.
Чтобы прийти к такому выводу, исследователям из десятков стран нужно было построить самое большое в мире «генеалогическое древо» видов бабочек. Это древо жизни было собрано из ДНК 2244 видов, представляющих все семейства бабочек и 92% родов.
В мире насчитывается около 19 000 видов бабочек, и для того, чтобы собрать воедино 100-миллионную историю группы, потребовалось собрать крупнейший в мире набор данных о последовательностях ДНК бабочек, географическом распространении и личиночных растениях-хозяевах.
В основе анализа лежали 11 редких окаменелостей бабочек, без которых анализ был бы невозможен. Бабочки редко сохраняются в летописи окаменелостей, а те, которые сохранились, часто трудно идентифицировать.
Эти окаменелости служили калибровочными точками на эволюционном древе. После того, как дерево было откалибровано, исследователи могли оценить время ключевых событий в эволюции бабочек, начиная с их происхождения.
Это последнее исследование не только определило возраст бабочек, но и обнаружило, откуда они впервые появились. Собрав базу данных о распространении всех современных видов и растений, на которых они откладывают яйца, ученые смогли проследить перемещения бабочек во времени и пространстве.
Исследование рассказывает динамичную историю, изобилующую быстрой диверсификацией, неустойчивым ростом и невероятным рассеиванием. Некоторые группы путешествовали на невероятно большие расстояния, а другие, похоже, оставались на одном месте, в то время как континенты, горы и реки перемещались вокруг них.
Согласно этому последнему исследованию, бабочки впервые появились где-то в Центральной и западной части Северной Америки.
В то время, в середине мелового периода, континент Северной Америки был частью восточной Лавразии и был разделен пополам обширным морским путем, разделившим континент надвое. Современная Мексика была соединена длинной дугой с тем, что сейчас является Соединенными Штатами, Канадой и Россией.
Северная и Южная Америка еще не соединились через Панамский перешеек, но бабочки, похоже, без труда пересекли водную брешь в Южном полушарии. Как только они достигли Южной Америки, ранние бабочки стали поразительно разнообразными.
Оттуда многие группы не только вернулись в Северную Америку, но и рассеялись по Австралии через Антарктиду. В то время три континента все еще были соединены, образуя Южную Гондвану, остаток суперконтинента Гондвана.
Двумя из самых ранних линий бабочек, достигших Австралии через Антарктиду, были подсемейства Coeliadinae (бабочки-шкиперы-шилы) (около 72 миллионов лет назад) и Euschemoniinae (около 65 миллионов лет назад). Euschemoniinae — это группа бабочек, обитающая только в Австралии, в которую входит только один оставшийся вид — впечатляющий шкипер-регент (Euschemon rafflesia), обитающий только в тропических лесах вдоль восточного побережья.
Чтобы добраться до Австралии, бабочки должны были когда-то обитать в Антарктиде в позднем меловом и раннем палеогеновом периодах, когда глобальные температуры были значительно выше, чем сегодня. Они должны были пройти через континент в Австралию до того, как два массива суши разделились около 34 миллионов лет назад.
Другие группы бабочек проникли в Австралию гораздо позже через острова Юго-Восточной Азии. Ранее они достигли Азии из Северной Америки через Берингов мост.
Оттуда они быстро распространились по Юго-Восточной Азии, Ближнему Востоку и Африканскому Рогу. Они даже пробрались в Индию, которая тогда была изолированным островом, со всех сторон отделенным километрами открытого моря.
После того, как бабочки обосновались в Центральной и Северной Америке примерно 101 миллион лет назад, они быстро диверсифицировались вместе со своими растениями-хозяевами в течение следующих 25 миллионов лет, а последние два семейства (Riodinidae и Lycaenidae) эволюционировали около 76 миллионов лет назад. К тому времени, когда динозавры были уничтожены 66 миллионов лет назад, на сцену прибыли все шесть современных семейств бабочек.
https://phys.org/news/2023-05-butterflies-conquered-world-family-tree.html | 
