Reescribiendo el árbol evolutivo de las Mariposas

Las mariposas, seguramente uno de los grupos de insectos más admirados y estudiados, ya volaban entre los dinosaurios. A pesar del papel clave que desempeñan hoy en día como polinizadoras en los ecosistemas terrestres, existían mucho antes de que aparecieran las primeras plantas con flores en la Tierra e incluso contaban con la característica ‘trompa’ que utilizan estos insectos en la actualidad para libar néctar; aunque hace 200 millones de años la usaban con otra finalidad: beber agua.

En un yacimiento al norte de Alemania, un grupo de investigadores realizaban estudios paleontológicos de polen y esporas cuando hallaron en sedimentos orgánicos unas minúsculas estructuras que no sabían interpretar. “Cuando me las enseñaron, me di cuenta enseguida de que eran escamas de alas de mariposa, Mi trabajo consistió en aislarlas del sedimento en que estaban depositadas e identificar la especies a que pertenecían”, explica el biólogo evolutivo Timo van Eldijk, investigador de la Universidad de Utrech, en los Países Bajos.

Imagen de microscopía electrónica de las escamas que cubren las alas y el cuerpo de las polillas Glossata, que tienen proboscis o espirotrompa. (Hossein Rajaei)

A diferencia de otros insectos, apenas se han encontrado fósiles de mariposas, lo que ha dificultado estudiar su historia evolutiva. Son muy delicadas, en comparación con el exoesqueleto de quitina gruesa de los escarabajos, por ejemplo, y además sus alas son impermeables; y eso que comporta ventajas para estos animales, puesto que los protegen de la lluvia también dificulta que fosilicen: cuando mueren y caen en el agua, flotan y suelen ser engullidas por otros animales o acaban pudriéndose antes que quedar enterradas en sedimentos.

Pero van Eldijk ingenió una manera de recuperar esas escamas microscópicas que cubren las alas y el cuerpo de estos insectos y que, además, le confieren sus bellos colores. Así, analizó durante semanas unas 70 escamas enteras y parciales, usando para cada una de ellas “una aguja en la que ponía en la punta un vello nasal humano. La razón es que la fuerza de tensión de este vello lo convierte en la herramienta perfecta para esta tarea”, asegura este investigador holandés. Luego estudió cada una de las escamas al microscopio para desvelar hasta el último detalle.

Así, vio que algunas eran huecas y databan de más de 200 millones de años. Y ese descubrimiento reescribe en parte el árbol genealógico de estos insectos. “Las únicas mariposas y polillas que tienen hoy en día escamas huecas pertenecen a un grupo llamado Glossata”, indica este investigador. Y resulta que las mariposas y polillas Glossata todas tienen “trompa”, el característico apéndice enrollado que en jerga científica se denomina proboscis.

Reescribiendo el árbol evolutivo

(A) Lepidóptero tipo I de escala con estructura sólida y patrón en espiga. (B a E) Escamas de lepidóptero tipo II con estructura hueca, crestas cruzadas, perforaciones y, en algunos casos (C a E), estrías del margen apical. (F) Escala con flecos de origen indeterminado. (G) Sección histológica de la escala de tipo I. (H e I) Secciones histológicas de escalas tipo II

Hasta el momento, el fósil más antiguo que se había encontrado de una mariposa con proboscis era de hace 190 millones de años, y coincidía con la aparición de las plantas con flores, por lo que la hipótesis más aceptada era que la trompa había surgido como adaptación para alimentarse del néctar de las flores. Sin embargo, los estudios moleculares realizados con ADN de las mariposas actuales situaban la aparición de este grupo de insectos mucho antes.

Las escamas huecas no dejan lugar a dudas”, afirma van Eldijk, primer autor de esta investigación que se publica en Science Advances. “Si tienes escamas huecas quiere decir que la aparición de la proboscis fue anterior. […] Eso implica que las mariposas y polillas con proboscis aparecieron 70 millones de años antes que hasta el momento se había demostrado mediante fósiles”, recalca.

Este estudio reescribe en parte el árbol evolutivo de las mariposas pero sobre todo reconcilia los resultados obtenidos en estudios moleculares y con fósiles”, considera Roger Vila, investigador del CSIC en el Institut de Biologia Evolutiva (CSIC-UPF), experto en mariposas, que no ha participado en este estudio.

Para Vila, lo que resulta excepcionalmente novedoso de este estudio es que por primera vez se han estudiado las escamas de las alas de la mariposa. “Los estudios que había hasta el momento se basaban en mariposas enteras o en trozos, y había muy pocos restos. Se habían encontrado algunas atrapadas en ámbar, una resina fosilizada. Este estudio abre la puerta a que se puedan hacer nuevos estudios utilizando escamas para inferir cosas muy interesantes. Seguro que abrirá una nueva línea de investigación”, considera este experto.

Estar hidratadas

Pero, ¿para qué necesitaban las mariposas y polillas una trompa si no existían aún flores? Según los investigadores, inicialmente estos insectos usarían la proboscis para beber gotas de lluvia o savia de las hojas. O también gotitas azucaradas de árboles como los pinos, muy energéticas. Eso les ayudaba a mantener el equilibrio hídrico en condiciones áridas. Y cuando aparecieron las angioespermas [las plantas con flor] contar con una proboscis facilitó que pudieran comer néctar de flores y sentó las bases para muchos mutualismos de polinización entre lepidópteras y plantas con flor.

Hoy en día, apunta Vila, las mariposas usan la espirotrompa para muchas más cosas que libar néctar, desde tomar savia, comer frutas e incluso chupar sangre como hacen los mosquitos.

Referencia: A Triassic-Jurassic window into the evolution of Lepidoptera. Timo J. B. van Eldijk, Et al.

Fuente: La Vanguardia

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