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植物多样性或可解释为什么有些毛毛虫对食物很挑剔
2026 年 6 月 14 日｜报道
作者：Paul Arnold，Phys.org
编辑：Gaby Clark，审核：Robert Egan
图片为原文远程资源引用；若无法显示，或需查看原图与上下文，请访问原文。
图片来源：Satheesh Cholakkal，Pexels
许多昆虫几乎会吃掉眼前的任何东西，比如某些甲虫、蚱蜢和蝗虫；而另一些昆虫则是极其挑剔的食客。例如，许多植食性昆虫只会取食单一植物科，或某一种特定类型的树木。但为什么会这样？
一项发表在 Nature Communications 期刊上的新研究或许给出了答案，而关键就在于温度和植物多样性。
为了寻找答案，由斯坦福大学生物学家 Collin P. Gross 领导的一个小型团队研究了超过 10,000 种蝴蝶物种的全球数据集，同时纳入超过 150,000 种植物物种，并调用了约 8,700 万条野外记录。
饥饿又挑食的毛毛虫
此前人们已经知道，生活在赤道附近的昆虫物种，往往比生活在两极附近的物种拥有更专门化的食谱；研究人员想要弄清其中原因。
团队汇编了数千种蝴蝶物种的食谱记录，其中包含它们取食对象的信息，并按照较大的植物科分组整理。随后，他们把全球划分成一个由方格组成的网格，每个方格大小为 100 × 100 公里（62 × 62 英里）。对每一个方格，研究人员绘制出当地的毛毛虫群落。他们关注的是这些昆虫取食了多少个植物科，以及这些植物科之间的亲缘关系有多近。
下一步，是把这些食谱与当地天气数据联系起来，包括温度和降雨量；之后再使用高级统计方法，理清天气与植物多样性如何相互作用，并共同塑造它们的取食对象。
他们发现，在植物种类丰富的地区，毛毛虫更挑食。这一趋势在赤道附近明显更强，与既有研究相符。研究人员认为，这是因为当可选植物非常多时，毛毛虫就有余地只选择一个植物科，并掌握克服其独特化学防御的方法，同时避免与其他昆虫竞争。
然而，在炎热气候中，高温与更宽泛的食谱相关。这是因为温度压力和季节性限制，会迫使毛毛虫利用范围更广的植物。
尽管高温会迫使毛毛虫减少限制，但当地植物的巨大多样性影响更强，因此热带地区最终仍会拥有最挑食的毛毛虫。
“我们的结果表明，受气候影响的全球植物多样性格局，在塑造毛毛虫食谱宽度方面发挥关键作用；与此同时，气候对食谱宽度也存在直接影响，其量级与植物多样性的直接影响相当。”研究作者在论文中写道。
总有例外
不过，他们在岛屿上发现了一个例外：“在这里，全球数据表明，与更多植物科共处的蝴蝶食谱更窄，而岛屿上的蝴蝶食谱更宽。”
研究团队解释说，岛屿上常常由一些更愿意取食多种植物的昆虫物种占据，因为它们需要在新家园中生存下来。不过，岛屿上的这一规律也有例外。如果一座岛屿由某种本土特有物种占主导（即地球上其他地方都不存在的物种），这一规律就会反转。这是因为这些本地昆虫长期在隔离环境中与有限的一组岛屿植物共同演化。
出版信息
Collin P. Gross 等，Climate and regional plant richness drive diet specialization in butterfly caterpillars，Nature Communications（2026）。DOI：10.1038/s41467-026-73236-4
关键概念
水生生物学、生物地理学、特有物种、植食性动物、物种多样性、蝴蝶与飞蛾、寄主专一性。