卷心菜蝴蝶，像毛毛虫一样贪婪，是每个园丁的威胁。事实证明，这些可爱的白色或硫黄色蝴蝶在人类踏上地球前数百万年就开始试图占领地球。圣路易斯华盛顿大学生物学家的研究使用统计方法来追踪古代蝶蝶的路径，因为它们的多样性和它们的植物宿主一次又一次地反击，这场战斗在进化史上不断重复。

“我们的研究提供了一些初步证据，证明我们今天在蝴蝶植物网络中观察到的结构——即物种相互作用的组织方式——在数百万年中是稳定的，即使物种水平的相互作用发生了变化，” Mariana Pires Braga 说，他是在艺术与科学生物学助理教授 Michael Landis 的实验室工作的博士后研究助理。布拉加是新论文的第一作者生态学快报和兰迪斯是资深作者。

为了模拟蝴蝶植物关系如何演变，布拉加和兰迪斯二手先前公布的66粉蝶科属和33个时间校准系统发育被子植物(有花植物)被称为是这种蝴蝶的寄主家庭。华盛顿大学的科学家与斯德哥尔摩大学和瑞典自然历史博物馆的研究人员合作。

布拉加说：“蝴蝶在成为毛毛虫时依赖寄主植物作为它们唯一的食物来源，不同种类的毛毛虫能够吃不同的植物。” “这些生态相互作用可以用一个网络来表示——类似于社交网络——它对哪些物种相互作用进行了编码。

“我们也知道，许多这些关系源于植物和昆虫谱系之间长期共同进化的历史，”她说。“但如果没有时间机器，我们就无法直接观察谁与谁互动，这些互动是什么以及它们何时获得或失去。”

为了解决这个时间机器问题，可以使用统计模型来重建或推断发生在数百万年前的共同进化历史。

一个主要的挑战是，有数十亿的历史可以产生生物学家已知的昆虫-植物相互作用的复杂网络。Braga 和 Landis 开发的新计算和统计技术为网络演化的每个历史分配概率，以便科学家们可以找到最可能的。

Braga 解释说，Braga 和 Landis 发现蝴蝶和它们选择吃的植物有点类似于人们可能在学院或大学的社交网络中观察到的“结块”。

大多数人与人之间的互动可能发生在部门内。生物学家与生物学家交谈。在很长一段时间内都是如此，即使每个部门内工作和学习的个人随着时间的推移而变化。

“蝶类与植物的关系可能同样对物种组成的变化具有弹性，但更大的结构变化可能会破坏整个网络的稳定，”她说。

新论文的另一个重要发现是，蝴蝶经常重新获得数百万年未使用的宿主。

“这意味着它们可能有一种‘记忆’机制，可以增加它们可以选择的寄主植物的数量，从而增加它们的生存机会，”布拉加说。

Braga 和 Landis 为这项研究开发的方法可能对其他对研究共同进化系统感兴趣的科学家有用。

“我们工作的一个主要组成部分涉及开发新的计算工具，其他研究不同类型生态相互作用的研究人员可以使用这些工具，”兰迪斯说。“尽管我们开发了这些方法来了解蝴蝶与其寄主植物之间的相互作用网络如何进化，但相同的方法可以应用于各种生物系统。”

例子包括其他种类的作物害虫及其宿主，或负责传播传染病的寄生虫。或者人们认为更积极的系统，比如植物传粉者网络。

就卷心菜蝴蝶及其宿主而言，这些相互作用已经发生了数百万年。这项研究工作之所以成为可能，要归功于人们自查尔斯·达尔文 (Charles Darwin) 时代以来就一直在记录的记录。

布拉加说：“我们关于生态相互作用的大部分数据都来自几个世纪以来的实地观察，这些数据在最近几十年才被数字化。” “像我们这样的方法对于将生物学的未来与其过去联系起来很重要。”