一项今日在《分子生态学》杂志上发表的新研究表明，长期以来一直被认为是受温暖和光线触发的帝王蝶的苏醒时间，实际上依赖于寒冷和内部的节律。这项研究的摘要可在 此处 阅读。
这一反直觉的结果对保护工作至关重要。这些美丽的蝴蝶因栖息地丧失和极端风暴增加而面临灭绝的风险，风暴可能在它们迁徙到南方越冬地和返回时将其卷走。但全球气温的变化也可能令人担忧。
人们普遍认为，帝王蝶在春天来临之际会受到温暖的信号指引而开始活动。每到冬天，帝王蝶会经历一个被称为滞育的生物过程，在此期间它们会休眠并且停止发育。这是它们在史诗般的迁徙之后，前往美国南部和墨西哥的越冬地时所进入的状态。
这种完全的休眠只持续几个月；在这项研究考察的加州种群中，帝王蝶于九月开始真正的滞育，十二月开始苏醒。但尽管此时蝴蝶开始发育至繁殖成熟，它们似乎仍处于停滞状态——它们会移动和生长，但往往会一直停留在树上，直到一月或二月。
“这导致人们认为‘春天更温暖的温度和更长的白昼才是唤醒它们的因素’，”新研究的合著者、密歇根大学生物学家 D. André Green 表示。然而，他的研究表明，真正让帝王蝶结束滞育的是它们在十二月经历的寒冷，与秋季相对较暖和的温度相比。这在一个变暖的世界里令人担忧。
研究人员写道，环境线索和激素都被认为是不同物种滞育过程的一部分。“然而，缺失的一环是如何让帝王蝶和其他滞育物种将外部线索与内部、基因控制的反应相结合，从而实现精确的时间化季节性反应。”
为了研究这个问题，Green 前往了加州的一个越冬地。他捕获了一些在那里已经处于滞育状态的雌性帝王蝶，并将它们运回他在芝加哥大学（当时他是那里的研究生）的实验室。在那里，他将它们置于模拟加州十一月条件下的环境中。他解释说，他的目的是观察在外部条件不变的情况下，滞育会发生什么。
在这些条件下，帝王蝶的内部时钟显示出不同的工作方式。当 Green 和他的同事检查在十二月寒冷天气下第二次采集的蝴蝶时，它们比仍处于十一月气候下的昆虫具有更高的繁殖成熟度。
Green 表示，这表明温度确实是决定滞育的关键外部因素——但给出关键信号的是寒冷，而不是炎热。在他的实验室里，被置于相对温暖的十一月环境下的帝王蝶保持了停滞状态。十二月的寒冷促使它们的野生同类结束滞育并开始再次发育，为它们迁徙回繁殖地做准备。
Green 和他的合著者利用基因技术来弄清楚帝王蝶是如何将环境线索（寒冷）转化为内部行动（结束滞育）的。他们比较了这两组昆虫中基因的活跃程度，发现在十二月，产生钙离子的基因非常活跃。这些信息有助于我们理解唤醒帝王蝶的内部过程。
在一次电子邮件声明中，华盛顿州立大学的昆虫学家 David James 称该论文“精妙”，并表示其结果为“理解帝王蝶生物学和生态学的拼图又增添了一块”。如果我们想要保护和繁育这些标志性的昆虫，那么对世界如何影响它们的生长和发育有基本的了解将是一个好的开始。
