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jueves, febrero 2, 2023

Evolución: planta cambia de hojas por defenderse de una mariposa

“La preferencia de algunas mariposas por ciertas plantas con determinadas formas de sus hojas es innata, pero puede ser revertida a través del aprendizaje. Estos resultados apoyan una vieja teoría que explicaría la evolución de la excepcional diversidad de formas de las hojas de las pasionarias.”

La mariposa tropical Heliconius Erato distingue entre formas y utiliza esta capacidad a la hora de elegir las plantas idóneas para alimentarse y poner sus huevos, según demuestra un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de Cambridge y el Instituto de Investigaciones Tropicales Smithsonian.

La mariposa tiene una predilección innata por las flores de la Pasión que tienen una forma muy particular, pero puede aprender a superar esta preferencia en favor de otras, especialmente aquellas que son más abundantes y/o nutritivas, en el ámbito local en el que habitan. Este hecho puede promover la evolución de la biodiversidad vegetal.

Una elección específica

La Heliconius Erato es un ejemplar relativamente grande, gracias a sus 5 a 8 cm de envergadura, de color blanco, rojo y negro, que habita en toda América Central y en el área tropical de América del Sur.

Las hembras ponen sus huevos en las plantas de la pasionaria, un género de enredaderas tropicales con una variación extrema en la forma de sus hojas, dentro de las especies. Por ejemplo, estas plantas pueden tener hojas de forma triangular, alargada, elíptica, lobulada o lanceolada.

Una vez que las orugas salen de los huevos comienzan de inmediato a alimentarse de las hojas y de los brotes de la planta huésped, a menudo causándole daños considerables, por lo que en muchos lugares se las considera una plaga.

Las hojas comunes son las preferidas de las mariposas

«En nuestro estudio se muestra por primera vez que la hembra de la Heliconius Erato emplea la forma de las hojas como una señal de selección de las pasionarias de las cuales se alimentan y en las que posteriormente desovan”, explica Denise Dell’Aglio, estudiante de doctorado en el Departamento de Zoología de la Universidad de Cambridge y principal autora de la investigación.

«Estos resultados tienen varias implicaciones, ya que apoyan la hipótesis sostenida durante décadas, de que las mariposas podrían intervenir activamente en la selección dependiente de la “frecuencia negativa” en la forma de la hoja de pasionaria.

Esto implica que, mediante la selección natural aparecen formas de las hojas cada vez más raras, ya que las plantas que las poseen tienen una ventaja competitiva frente a las demás. Esto podría explicar la extraordinaria diversidad de formas de hojas que se encuentran en las pasionarias, concluye el estudio.

De acuerdo con esta hipótesis, formulada por primera vez en 1975, pero nunca probada hasta ahora, la hembra de la Heliconius Erato desarrolla una “preferencia aprendida” en la búsqueda de hojas comunes de las Passion flowers y ponen sus huevos exclusivamente en estas plantas, que luego sufren daños por parte de las orugas.

Esto conduciría a que dichas plantas desarrollen formas de hojas cada vez más raras, lo que se transmite a su descendencia, que a su vez perfeccionan esta metodología para protegerse. Si las hojas de las generaciones siguientes se vuelven más comunes, pierden su ventaja competitiva.

Experimentación práctica

Para comprobar su teoría, Dell’Aglio y sus colegas utilizaron flores y hojas artificiales hechas de láminas de espuma, para poner a prueba las preferencias de las hembras de Heliconius Erato respecto a las particularidades de las hojas.

Primero demostraron que las mariposas tienen una preferencia innata por alimentarse de flores en forma de estrella con tres y cinco pétalos, antes que de otras flores con formas más simples. Pero también comprobaron que pueden aprender rápidamente a invertir esta preferencia, si estas últimas contienen una recompensa en cantidad de comida y/o son muy abundantes.

En un segundo experimento, el grupo de Dell’Aglio demostró que las Heliconius Erato prefieren poner sus huevos en las hojas que tienen una forma que les resulte familiar y tienden a evitar hacerlo en aquellas cuya forma que no conocen previamente.

Estos resultados indican que las mariposas poseen una “base de datos de imágenes” con las que comparar hojas y flores y se decantan por las formas más familiares, lo que apoyaría la vieja teoría.

Se plantea algo llamado “frecuencia negativa”, esto es que las formas raras tienen una ventaja frente a las comunes, lo que desencadena y promueve la diversidad en estas plantas tropicales, demostrando que el comportamiento de los depredadores puede inducir y fomentar diversos procesos evolutivos.

De la misma forma se cree que otros insectos usan distintos recursos, como “firmas químicas”, elección por textura u otras señales físicas para elegir sus huéspedes, lo que también contribuiría a que estos evolucionaran para evitar ser atacados, es la conclusión de Chris Jiggins, profesor de biología evolutiva en la Universidad de Cambridge y uno de los co-autores del mencionado estudio.

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