Non-native host plant availability and habitat preference promote butterfly expansion across urbanized environments

都市はしばしば、自然が生き残るのに苦労するコンクリートのジャングルと見なされますが、同時に、生物学的侵入の予期せぬ発射台にもなっています。種が進化していない新しい領域に移動すると、それらは外来種と呼ばれ、このプロセスは地球規模の生物多様性の喪失の主要な要因となっています。気候変動や人間の輸送がこの拡散のよく知られたエンジンである一方で、都市生活そのものが果たす具体的な役割は依然として謎のままです。都市は単なる偶然の足掛かりとして機能しているのでしょうか、それとも、侵入者が繁栄することを積極的に促すような、何か独特なものを提供しているのでしょうか。これに答えるために、科学者たちは気候や貿易という大まかな枠組みを超えて、特定の動物が新しい住処である街路、庭園、建物とどのように相互作用しているかという細部を検証しなければなりません。

北スイスにおける最近の研究は、南ヨーロッパ小白蝶（Southern Small White butterfly）の視点を通じて、まさにこのダイナミクスを調査しています。歴史的に、この昆虫は南ヨーロッパの居住者でしたが、ここ20年間で中央ヨーロッパ全域に席巻し、急速なペースで新しい領域を植民してきました。この拡大を特異なものにしているのは、この蝶がその新しい範囲内においてほぼ排他的に町や都市で見つかり、周囲の田舎地帯にはめったに姿を現さないという点です。研究者たちは、かつては定着性が高く局所的なものと考えられていたこの蝶がいかにしてこれほど速く遠くまで広がることができたのか、そして都市環境そのものがその成功の鍵であったのかどうかを理解したいと考えました。

調査は、蝶の食物供給を調べることから始まりました。この種の幼虫は偏食家であり、特定の数種類の植物のみを食べて育ちます。新しい都市圏において、彼らの主要な食物源は、個人の庭や公共の花壇によく植えられている「エバーグリーン・キャンディタフト（Evergreen Candytuft）」と呼ばれる非在来の観賞用植物です。研究者たちは4つの村を歩き、この植物のすべての事例を系統的にマッピングしました。その結果、食物は存在するだけでなく、豊富にあり、かつ密集していることが分かりました。調査したエリアでは、個々の植物間の距離はしばれて数メートルであり、ほとんどの群生は40メートル未満の間隔で離れていました。これは、幼虫が食事を見つけるために遠くまで移動する必要がなく、また、この植物の常緑性が、蝶の複数の世代にわたって一年中食物が利用可能であることを保証していたことを意味します。

蝶がどのようにこの景観の中を移動しているかを理解するために、チームは標識放出再捕獲実験を行いました。彼らは個々の蝶を捕まえ、翼に独特のドットパターンを描いて標識を付け、同じ場所に放しました。数週間にわたり、彼らは村に戻り、標識を付けられた蝶が再びどれくらい見つかるか、そしてどこへ行ったのかを確認しました。彼らは、南ヨーロッパ小白蝶を、より移動性が高く広く分布していることで知られる近縁種である、キャベツ白蝶（Small Cabbage White）と比較しました。その結果、南ヨーロッパ小白蝶は同じ村内で再び捕獲される確率がはるかに高く、これは、この種が放浪するよりも、特定の局所的なエリアに留まる傾向があることを示唆していました。彼らが移動する場合でも、捕獲された個体間の距離は、より落ち着きのない近縁種よりも一般的に短いものでした。

しかし、地元に留まることは、この種が数百キロメロの新しい領域を横断した理由を説明するものではありません。データによれば、これらの蝶は単一の町の中では定着していますが、隣接する集落へと時折「跳躍」することが明らかになりました。ある一連の観察では、標識を付けられた少数の個体が、わずか1キロメートルほど離れた村で見つかりました。雌は数百個の卵を産むことができ、この種は1年間に最大6世代を生産するため、町の間での稀な移動であっても、新しい個体群を確立するには十分なのです。一匹の雌が新しい村に到着するだけで、地域の環境が彼女の子供たちを支える限り、急速に成長するコロニーを創出することができます。

研究はまた、蝶が自ら都市生活を選択する本能を持っているかどうかを調べました。研究者たちは野生の雌を捕獲して飼育箱の中でその子孫を育て、その後、町の端にある舗装された道路と開けた農地が接する場所に、都市環境への事前曝露なしにこれらの蝶を放しました。そして、蝶がどちらの方向に飛んでいくかを観察しました。結果は驚くべきものでした。南ヨーロッパ小白蝶の約8割が都市部へと飛び込み、一方でその近縁種にはそのような嗜好は見られませんでした。このことは、南ヨーロッパ小白蝶が偶然都市に取り残されているのではなく、そこに引き寄せられていることを示唆しています。研究者たちは、都市の視覚的な手がかり、すなわち壁、生け垣、舗装された表面が、この種が本来の南ヨーロッパの生息地で好む岩場の生息地を模倣しており、それが彼らを留まらせるトリックになっているのではないかと推測しています。

これらの知見は、この侵入がいかに成功したかという明確な絵を描き出しています。それは、蝶が野生を征服したケースではなく、むしろ自身のニーズと人間が作った世界との間の完璧な一致を見出したケースでした。特定の庭園植物の豊富さが急速な個体群増加の燃料を提供し、一方で蝶の自然な「家から近くに留まる」性質は、町の間での時折の長距離移動によって克服されました。庭園の密集したネットワークと構造的特徴を備えた都市景観は、広大で空虚な田舎地帯を横断する必要なく、種がその範囲を拡大することを可能にする一連の「踏み石（ステップ・ストーン）」として機能したのです。この成功は、人間が作り変えた環境がいかにして特定の種にとって予期せぬ機会を生み出し、私たちの都市を生物学的な変化の強力なエンジンへと変貌させ得るかを浮き彫りにしています。