Madrid, 18 de mayo del 2023.- Científicos descubrieron ahora que las primeras mariposas se originaron en América del Norte y Central, fenómeno único que se produjo hace 100 millones de años, según un estudio anterior.
En aquel momento, un grupo de polillas comenzó a volar durante el día en lugar de la noche, aprovechando las flores ricas en néctar que coevolucionaron con las abejas. Un análisis de ADN a gran escala descartó en 2019 una hipótesis anterior de que la presión de los murciélagos provocó la evolución de las mariposas después de la extinción de los dinosaurios.
Antes de llegar a las conclusiones sobre la región de la Tierra donde se produjo este salto evolutivo, investigadores de docenas de países tuvieron que crear el árbol de la vida de las mariposas más grandes del mundo, ensamblado con ADN de más de 2 mil especies que representan a todas las familias de estos insectos y 92 por ciento de los géneros. Con 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, publicados en la revista Nature Ecology and Evolution, aquí fue donde volaron las primeras lepidópteras.
Para el autor principal del estudio, Akito Kawahara, curador de esos insectos en el Museo de Historia Natural de Florida, el proyecto tardó mucho en llegar.
“Era mi sueño de la infancia”, señaló en un comunicado. “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 se necesitó un gran esfuerzo de personas de todo el mundo para completarlo”.
Hay unas 19 mil especies de mariposas, y juntar 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 esos datos.
“En muchos casos, la información que necesitábamos existía en guías de campo que no habían sido digitalizadas y estaban escritas en varios idiomas”, aclaró Kawahara.
Los autores decidieron crear su propia base de datos disponible de forma pública, 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. Las pocas que hay pueden usarse como puntos de calibración en árboles genéticos, lo que permite a los investigadores registrar el tiempo de eventos evolutivos claves.
Los resultados cuentan una historia dinámica, plagada de diversificaciones rápidas, avances vacilantes y dispersiones improbables. Algunos grupos viajaron sobre distancias increíblemente grandes, mientras otros parecen haberse quedado en un 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, esa región estaba atravesada por una vía marítima expansiva que dividía el continente en dos, mientras el actual México estaba unido en un largo arco con 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 paso entre ellos.
A pesar de la relativa proximidad de América del Sur a África, las mariposas tomaron el camino más largo y se trasladaron a Asia a través del puente terrestre de Bering. Desde allí, rápidamente cubrieron terreno, irradiando hacia el sudeste asiático, Medio Oriente y el Cuerno de África. Incluso llegaron a India, que entonces era una isla separada por kilómetros de mar abierto por todos lados.
Aún más sorprendente fue su llegada a Australia, que permaneció unida 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, cruzando el borde norte del continente hacia el país más grande Oceanía antes de que las dos masas terrestres se separaran.
Más al norte, las mariposas permanecieron en el borde del oeste de Asia potencialmente hasta 45 millones de años antes de migrar a Europa. El motivo de esta pausa prolongada no está claro, pero sus efectos aún son evidentes hoy, explicó Kawahara.
“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 ese continente también se encuentran en Siberia y Asia, por ejemplo.”
Una vez que las lepidópteras 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”, sostuvo 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 las mariposas también han expandido su paladar. 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 hoy es uno de los grupos de insectos más grandes del mundo.
“La evolución de las mariposas y las plantas con flores ha estado inexorablemente entrelazada desde el origen de las primeras, y la estrecha relación entre ellas ha resultado en notables eventos de diversificación en ambos linajes”, concluyó.
