El árbol de la vida de las mariposas. Los científicos conocen el momento preciso de este evento desde 2019. Cuando un análisis de ADN a gran escala descartó una hipótesis anterior de que la presión de los murciélagos provocó la evolución de las mariposas después de la extinción de los dinosaurios. Ahora, los científicos han descubierto dónde se originaron las primeras mariposas y de qué plantas dependían para alimentarse.
Árbol de la vida de las mariposas
Antes de llegar a estas conclusiones, investigadores de docenas de países tuvieron que crear el árbol de vida de mariposas más grande del mundo. Lo hicieron recopilando ADN de más de 2000 especies. Estas representaban a todas las familias de mariposas y al 92% de los géneros conocidos en la naturaleza y taxonomizados.
Usando este marco como guía, rastrearon los movimientos y los hábitos de alimentación de las mariposas a través del tiempo en un rompecabezas de cuatro dimensiones que se remontaba a América del Norte y Central. Según sus resultados, fue justo allí donde comenzaron a volar las primeras mariposas.
Para el autor principal, Akito Kawahara, curador de lepidópteros en el Museo de Historia Natural de Florida, el proyecto tardó mucho en llegar. “Este era un sueño mío de la infancia”, dijo. “Es algo que he querido hacer desde que visité el Museo Americano de Historia Natural cuando era niño y vi una imagen de la filogenia de una mariposa pegada en la puerta de un curador. También es el estudio más difícil del que he sido parte. Y requirió un gran esfuerzo de personas de todo el mundo para completarlo”.
Recopilando datos
Hay unas 19.000 especies de mariposas. Y juntar los 100 millones de años de historia del grupo requería información sobre sus distribuciones modernas y plantas huésped. Antes de este estudio, no había un solo lugar al que los investigadores pudieran acudir para acceder a ese tipo de datos. “En muchos casos, la información que necesitábamos existía en guías de campo que no habían sido digitalizadas y estaban escritas en varios idiomas”, dijo Kawahara.
Sin inmutarse, los autores decidieron crear su propia base de datos disponible públicamente, traduciendo y transfiriendo minuciosamente los contenidos de libros, colecciones de museos y páginas web aisladas a un único depósito digital.
Detrás de todos estos datos había 11 raros fósiles de mariposas, sin los cuales el análisis no habría sido posible. Con alas delgadas como el papel y pelos finos como hilos, las mariposas rara vez se conservan en el registro fósil. Los pocos que existen pueden usarse como puntos de calibración en árboles genéticos. Lo que permite a los investigadores registrar el tiempo de eventos evolutivos clave.
Una historia dinámica
Los resultados cuentan una historia dinámica, plagada de diversificaciones rápidas, avances vacilantes y dispersiones improbables. Algunos grupos viajaron sobre distancias increíblemente grandes. Mientras que otros parecen haberse quedado en un cierto lugar. Permaneciendo estacionarios mientras los continentes, las montañas y los ríos se movían a su alrededor.
Las mariposas aparecieron por primera vez en algún lugar del centro y oeste de América del Norte. En ese momento, estaba atravesada por una vía marítima expansiva que dividía el continente en dos. Mientras que el actual México estaba unido en un largo arco con los Estados Unidos, Canadá y Rusia. América del Norte y América del Sur aún no se habían unido a través del Istmo de Panamá, pero las mariposas tenían pocas dificultades para cruzar el estrecho entre ellos.
A pesar de la proximidad relativamente cercana de América del Sur y África, las mariposas tomaron el camino más largo y se trasladaron a Asia a través del puente terrestre de Bering. Desde allí, rápidamente se irradiaron hacia el sudeste asiático, el Medio Oriente y el Cuerno de África. Incluso llegaron a la India, que entonces era una isla aislada, separada por kilómetros de mar abierto.
Aún más sorprendente fue su llegada a Australia, que permaneció suturada a la Antártida, el último remanente combinado del supercontinente Pangea. Es posible que las mariposas vivieran alguna vez en la Antártida cuando las temperaturas globales eran más cálidas. Y para llegar habrían cruzado el borde norte del continente hacia Australia antes de que las dos masas terrestres se separaran.
Más al norte, las mariposas permanecieron en el borde del oeste de Asia durante potencialmente hasta 45 millones de años antes de finalmente migrar a Europa. El motivo de esta pausa prolongada no está claro, pero sus efectos aún son evidentes hoy, explicó Kawahara.
Una Europa sin mariposas propias
“Europa no tiene muchas especies de mariposas en comparación con otras partes del mundo. Y las que tiene a menudo se pueden encontrar en otros lugares. Muchas mariposas en Europa también se encuentran en Siberia y Asia, por ejemplo”.
Una vez que las mariposas se establecieron, rápidamente se diversificaron junto con sus anfitriones vegetales. Cuando se extinguieron los dinosaurios hace 66 millones de años, casi todas las familias modernas de mariposas habían aparecido en escena. Y cada una parece haber tenido una afinidad especial por un grupo específico de plantas.
«Observamos esta asociación en una escala de tiempo evolutiva. Y en casi todas las familias de mariposas, las plantas de frijol resultaron ser los anfitriones ancestrales», dijo Kawahara. «Esto también fue cierto en el antepasado de todas las mariposas».
Desde entonces, las plantas de frijol han aumentado su lista de polinizadores para incluir varias abejas, moscas, colibríes y mamíferos, mientras que las mariposas también han ampliado su menú. Según la coautora del estudio Pamela Soltis, curadora del Museo de Florida y profesora distinguida, las asociaciones botánicas que forjaron las mariposas ayudaron a transformarlas de una rama menor de polillas a lo que es hoy. Uno de los grupos de insectos más grandes del mundo.
“La evolución de las mariposas y las plantas con flores se ha entrelazado inexorablemente desde el origen de las angiospermas. La estrecha relación entre ellas ha resultado en notables eventos de diversificación en ambos linajes”, dijo. El árbol de la vida de las mariposas.
Referencias: Artículo llamado: Una filogenia global de mariposas revela su historia evolutiva, huéspedes ancestrales y orígenes biogeográficos, publicado en la revista Nature ecology and Evolution.
