Imprimir Republicar

Evolución

El origen de las mariposas

Estudios basados en el análisis de genes y fósiles indican que estos insectos surgieron hace entre 120 y 100 millones de años

Revuelo de Rhabdodryas trite a orillas del río Claro, en Mato Grosso

Mark Piazzi

Con su vuelo sutil, sus formas variadas y sus colores generalmente vistosos, las mariposas quizá se encuentren entre los raros insectos que, en lugar de rechazo, despiertan asombro en la gente, con excepción, obviamente de aquellos que sufren de motefobia [la aversión a las mariposas o a las polillas]. Los biólogos las adoran por una serie de razones. Las mariposas resaltan en el paisaje, son fáciles de capturar y funcionan como indicadores de la salud de un ecosistema. También permiten realizar estudios evolutivos que apuntan a dilucidar cómo se diversificaron tanto –actualmente existen casi 19 mil especies– y cuáles son los factores ambientales que podrían haber influido para el surgimiento de nuevas especies de esos insectos y de las plantas y animales con los cuales interactúan. Para hacer frente a esas dos últimas cuestiones, desde hace casi un siglo se intenta determinar cuándo surgieron las mariposas.

Solamente en los últimos años, los expertos en el tema, tanto de Brasil como del exterior, comenzaron a aproximarse a una fecha más certera. Las primeras mariposas, posiblemente más parecidas a las polillas, habrían surgido entre 120 y 100 millones de años atrás. El trabajo más reciente en establecer una cronología sólida sobre ese origen salió publicado en enero de este año en la revista Systematic Biology y es obra de un grupo del cual formó parte el entomólogo André Lucci Freitas, de la Universidad de Campinas (Unicamp).

En ese estudio, los investigadores arribaron a una fecha intermedia: 107,6 millones de años, de todos modos, con un amplio margen de error (entre 130 y 90 millones de años), algo frecuente en los estudios de filogenéticos de este grupo de insectos.

“Una de las dificultades radica en que casi no existen fósiles de mariposas en buen estado y con edad específicamente definida como para indicar la fecha mínima de origen de diferentes grupos y que sirva como punto de referencia para establecer su genealogía”, explica Lucci Freitas. La razón de la escasez de fósiles reside en que ellos solo se forman bajo condiciones especiales: la mariposa tendría que haber quedado atrapada en la resina de un árbol o morir sobre un terreno lodoso e inmediatamente quedar recubierta por sedimentos que, una vez solidificados, preserven su cuerpo o una impresión del mismo.

Andreas Kroh/ Wikimedia Commons Fósil de Doritites bosniackii, que se usó en el estudio y se conserva en el Museo de Historia Natural de Viena, AustriaAndreas Kroh/ Wikimedia Commons

La construcción de un árbol evolutivo hasta los fundadores de un grupo de plantas o animales constituye una expedición compleja hacia el pasado. Se parte de las especies actuales, que se agrupan sucesivamente de acuerdo con su grado de semejanza genética y de su morfología externa y estructuras. Este abordaje se ajusta al razonamiento basado en que, cuanto más similares sean las especies, más cercanas serán entre sí. Según Lucci Freitas, fueron necesarios 15 años de trabajo para recopilar los datos presentados en el artículo de la Systematic Biology. Los científicos analizaron las características anatómicas de 994 especies de mariposas existentes en la actualidad (casi el 5% del total) y se valieron del índice de alteraciones (mutaciones) acumuladas en 10 genes para agruparlas en 39 familias y, después, en 7 familias. Esa técnica, a la cual se la conoce con el nombre de reloj molecular y que analiza el parentesco entre especies a partir del ritmo de acumulación de las mutaciones, no es exacta. Como la tasa de mutaciones puede variar sobremanera a medida que disminuye la proximidad entre las especies, los investigadores apelaron, siempre que les fue posible, a la edad de los fósiles para calibrar el reloj  molecular. Con esa referencia externa, ellos intentaban asegurar que las informaciones provistas por los genes tenían algún fundamento en la realidad.

El entomólogo Rienk de Jong, del Centro Naturalis de Biodiversidad en Leiden, Holanda, analizó los 49 fósiles conocidos de mariposas y seleccionó los 12 mejor conservados, que permitieron identificar a la familia o subfamilia a la que pertenecían y tenían una edad definida con mayor seguridad. Entre los elegidos se encuentra el más antiguo del que se tenga noticia: el ejemplar de la especie Protocoeliades kristenseni, hallado en sedimentos datados en 55 millones de años en una isla de Dinamarca, y descrito por Jong en 2016. Este fósil, con alas de 2,3 centímetros, fue ubicado en el punto de origen de la familia Hesperiidae, integrada por unas 3.500 especies de mariposas con cuerpo robusto y antenas con puntas en forma de aguja de crochet. También se incluyó al fósil de Neorinella garcie, una mariposa que vivió hace 28 a 23 millones de años. Esa especie fue hallada en Taubaté, en el interior del estado de São Paulo y fue descrita en 1993 por el paleoentomólogo Rafael Martins Neto y colaboradores. Era algo mayor que el ejemplar de P. kristenseni, con una banda más clara y una marca en forma de ojo en las alas anteriores.

Recientemente, el equipo de la entomóloga Marianne Espeland, del Museo de Investigación Zoológica Alexander Hoening, en Alemania, analizó alrededor de 350 regiones génicas en 207 especies de esos insectos. Los resultados, publicados en 2018 en la revista Current Biology estimaban el origen de las mariposas en 119 millones de años atrás. “Las divergencias entre ese trabajo y el nuestro no son alarmantes y resultan difíciles de evaluar, puesto que usamos menos marcadores moleculares y más especies”, relata Jong, coautor del artículo en la Systematic Biology. Para él, lo importante es que tanto el trabajo de este año como el de Marianne Espeland mantiene la filogenia propuesta en 2012 por los grupos de Maria Heikkilä, de la Universidad de Helsinki, en Finlandia, y Niklas Wahlberg, de la Universidad de Lund, en Suecia. “Esto sugiere que estamos ‘acercándonos a la verdad’”, dice Jong.

Vistos en conjunto, los estudios indican que las mariposas surgieron a mediados del Cretácico, un período geológico que se extendió entre 145 y 66 millones de años atrás. En esa etapa de la historia de la Tierra, algunos supercontinentes comenzaban a separarse y las plantas con flores a diversificarse. Los dinosaurios dominaban la tierra firme y los pterosaurios los aires. De las 39 familias de mariposas actuales, ocho sobrevivieron a la extinción del final del Cretácico, que eliminó a los dinosaurios. Las demás habrían surgido luego, entre 65 y 50 millones de años atrás. “Los trabajos como este son fundamentales para ayudar a comprender cómo fueron divergiendo las especies a lo largo del tiempo”, comenta la entomóloga Karina Silva-Brandão, de la Universidad Federal del ABC (UFABC), que estudia la diversificación de las mariposas. “Las fechas que apuntaron serán utilizadas en otros estudios destinados a comprender las causas de la especiación”.

Proyecto
Historia natural, filogenia y conservación de lepidópteros neotropicales (nº 11/50225-3); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Programa Biota; Investigador responsable André Victor Lucci Freitas (IB-Unicamp); Inversión R$ 265.559,41

Artículo científico
CHAZOT, N. et al. Priors and Posteriors in bayesian timing of divergence analyses: The Age of Butterflies Revisited. Systematic Biology. 25 ene. 2019.

Republicar