30 年前芬蘭一次實驗意外 造就「俄羅斯娃娃」微生態網
一個 30 年前的意外，從此令偏遠的芬蘭奧蘭群島 (Åland) 生態一次過出現 4 種新的物種。
1991 年芬蘭生態學家 Ilkka Hanski 將慶網蛺蝶 (Melitaea cinxia) 引入奧蘭群島的 Sottunga 島，以觀察一種被置於惡劣棲息地的物種的種群如何生存。不過，他不知道該些慶網蛺蝶有如「俄羅斯娃娃」一樣，當中帶著 3 種寄生物：一種本身寄生於慶網蛺蝶中，另兩種則寄生於該慶網蛺蝶寄生物中！
先講慶網蛺蝶的寄生物。牠是寄生蜂物種 Hyposoter horticola 的幼蟲（代號 A），會吃從內到外吃掉慶網蛺蝶幼蟲，最後從宿主腹部爆出並在屍體周圍形成一個繭再化蛹。
另外兩種寄生物則會隱身於 H. horticola 體內：第一種是屬於「超寄生物 (hyperparasite) 」的寄生蜂 Mesochorus cf. stigmaticus （代號 B）；第二種則是尖音庫蚊沃爾巴克氏體 (Wolbachia pipientis, 代號 C) ， C 會使 A 更易受 B 的影響。
如果所有 3 種寄生物都在慶網蛺蝶幼蟲宿主上， A 會在被 B 殺死之前殺死宿主。不過， B 會在 10 天後鑽出——穿過 A 充滿 C 的屍體，然後是宿主的屍體。
然而不知是甚麼原因，在該 3 個寄生物種不小心被引入 30 年後，並令宿主出現無數次的群族崩潰，所有 4 個物種仍然生活在該個 27 平方公里的小島上。
近期刊於《分子生態學》的研究則以遺傳學角度，找出這些寄生物如何不斷製造這些難以置信的「俄羅斯娃娃」。
領導研究的瑞典隆德大學演化生物學家 Anne Duplouy 向 Live Science 表示，慶網蛺蝶在島上的脆弱立足點，以及幾乎從該棲息地中消失的眾多實例，是「生物多樣性喪失的典型故事」。她解釋，慶網蛺蝶幼蟲僅以當地兩種草原植物為食，使該物種容易受到環境突變影響。不過任由這些草原植物生長，灌木和樹木就會接管這些植物就會被滅絕。
慶網蛺蝶幼蟲也受到氣候事件的強烈影響，例如乾旱會使牠們過早地從休眠 (diapause) 狀態甦醒過來，該狀態是一些動物胚胎進入假死以在惡劣的條件下生存的情況。 Duplouy 補充，如乾旱發生在秋季，慶網蛺蝶幼蟲甦醒很易會餓死，因為在嚴重的乾旱事件下，植物無法生長因此幼蟲無足夠食物維持到成年階段，數量將會崩潰。
然而，雖然發生了無數次瀕臨滅絕的事件，但由於首次引入該島的慶網蛺蝶具有很高的基因多樣性，該物種仍然存活下來，並繼續擁有非常高的基因多樣性。
另一方面，寄生物一樣存活下來。主要有兩個原因，一是 Sottunga 島上的慶網蛺蝶群族可能與群島其他地方同一物種有所隔離，但寄生物則不是如此。 A 和 B 都在飛行能力高於慶網蛺蝶，尤其 A 有破強風飛行的特性。團隊更發現，一些陣風甚至將部份 A 個體帶到 Sottunga 以北無人居住的島嶼上。
其次是 A 具有令人難以置信的高效繁殖策略。每隻雌性慶網蛺蝶每次都會產 50–200 粒卵，但團隊發現這些寄生蜂竟可在幾乎所有卵中出現。 Duplouy 解釋，雌性的 A 會先在草原巡視，檢查慶網蛺蝶卵的發育情況。當準備孵化出幼蟲時，寄生蜂會將卵產在尚仍完好的卵殼內。因此只要慶網蛺蝶存在， A 也很可能繼續出現。不過，B 的繁殖能力相對 A 低得多，在 Sottunga 周圍的島嶼上分佈不太好，並且通過近親繁殖來生存。
這個生態案例提供了一個明確警告，就是在嘗試將任何瀕危物種在新環境中保育繁殖時，都需要極為了解該物種與其相關物種的互動，否則就會對新環境造成嚴重破壞。
雖然 30 年來慶網蛺蝶與該兩種寄生蜂存活率驚人，但隨著氣候變化加劇，因突然乾旱引起的群族崩潰可能會更毁滅性。 Duplouy 指出，奧蘭群島近年已更頻繁出現乾旱， Sottunga 南部的 Föglö 慶網蛺蝶群族在數年前已滅絕，而 Sottunga 上本身的慶網蛺蝶數量不多，可能很快就會見到當地的慶網蛺蝶完全滅絕，她認為：「經過30年的堅持，失去牠們是一種恥辱。」
參考：
Duplouy, A., Nair, A., Nyman, T. & van Nouhuys, S. (2021). Long-term spatiotemporal genetic structure of an accidental parasitoid introduction, and local changes in prevalence of its associated Wolbachia symbiont. Molecular Ecology Vol30 Issue 18, Sept 2021, p4368-4380. doi: 10.1111/mec.16065