Con participaci??n de cient??ficos colombianos, estudio redibuj?? el ??rbol evolutivo de mariposas de alas tigre y revel?? seis nuevas especies

Con m??s de 400 especies, las mariposas alas de tigre y de cristal ( Ithomiine ), comunes en Am??rica Central y del Sur, representan una parte significativa de las mariposas presentes en esas regiones. Esto las convierte en buenos indicadores ecol??gicos en entornos altamente biodiversos como la Amazon??a.??

Sin embargo, lo parecidos que resultan los patrones de coloraci??n (que sugieren toxicidad para ahuyentar a las aves) de las diferentes variedades de estos insectos, han supuesto un reto para su estudio y seguimiento.

Con el fin de ahondar en las diferencias gen??ticas que est??n detr??s de las peque??as variaciones que hay entre especies, una nueva investigaci??n se propuso replantear el ??rbol geneal??gico de esta subfamilia.??

La investigaci??n, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ofrece nuevas perspectivas sobre estas mariposas, as?? como sobre los factores que intervienen en la r??pida diversificaci??n de especies y por qu?? algunas tienen mayor capacidad de adaptaci??n .

Entre los hallazgos, que ayudan a entender c??mo ha evolucionado la vida hasta ahora y podr??an dar pistas sobre c??mo podr??a cambiar en el futuro, se destaca el hecho de que algunas de estas mariposas pueden detectar a otras de su misma especie a trav??s de se??ales qu??micas, lo que les permite reconocerse entre s?? en zonas donde conviven m??ltiples especies con apariencia id??ntica.

Los cient??ficos descubrieron que incluso las especies m??s cercanas entre s?? de mariposas alas de tigre producen feromonas diferentes, lo que indica que pueden reconocerse por estas se??ales qu??micas. Dado que estas mariposas lucen iguales entre s?? para advertir a los depredadores de que son t??xicas, este mecanismo les permite encontrar parejas compatibles.

El equipo internacional detr??s de este estudio estuvo conformado por expertos del Instituto Wellcome Sanger, la Universidad Regional Amaz??nica Ikiam en Ecuador, la Universidad Estadual de Campinas en Brasil, la Universidad de Cambridge y otras instituciones.

Por Colombia participaron y colaboraron en este estudio multidisciplinario Camilo Salazar , investigador y profesor de la Escuela de Ciencias e Ingenier??a de la Universidad del Rosario, y Nicol Rueda , egresada del Doctorado en Ciencias Biom??dicas y Biol??gicas de la misma instituci??n.

Eva van der Heijden, autora principal del Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Cambridge, explic?? que este proyecto surgi?? debido a que las mariposas alas de tigre son un grupo incre??blemente adaptable que ha sido valioso en la investigaci??n ecol??gica durante unos 150 a??os.??

"Sin embargo, hasta ahora no cont??bamos con recursos gen??ticos robustos para identificar sus especies, lo cual dificulta su monitoreo. Con este nuevo ??rbol evolutivo y los genomas de referencia, esperamos avanzar en la investigaci??n sobre biodiversidad y conservaci??n a nivel mundial, y proteger a estas mariposas y a otros insectos clave para los ecosistemas del planeta", se??al?? la experta.

Por su parte, Caroline Bacquet, autora principal de la Universidad Ikiam (Ecuador), explic?? que tener los genomas de referencia de los g??neros Mechanitis y Melinaea les?? permiti?? analizar c??mo se han adaptado a convivir con sus relativos de alas de cristal. "Comparten patrones de coloraci??n para ahuyentar depredadores, pero producen feromonas distintas que les permiten encontrar pareja . Ahora que podemos distinguir entre especies, podemos buscar marcas espec??ficas para seguirlas en el campo ", indic??.

Entre las caracter??sticas de este grupo de mariposas que han llamado la atenci??n de los cient??ficos es su ???radiaci??n r??pida???, es decir, la aparici??n de muchas nuevas especies a partir de un ancestro com??n en un corto tiempo. Debido a que est??n muy emparentadas entre s??, es que identificarlas visualmente y seguirlas resulta dif??cil.

Para abordar este problema, el equipo internacional, secuenci?? los genomas de casi todas las especies pertenecientes a dos radiaciones r??pidas del grupo, con el fin de redibujar sus ??rboles evolutivos . De estas, se seleccionaron diez especies fueron secuenciadas con una calidad de ???genoma de referencia???, y sus datos est??n disponibles libremente para la comunidad cient??fica.

Gracias a esta cartograf??a gen??tica, el equipo determin?? que seis subespecies eran m??s distintas entre s?? de lo que se pensaba, por lo que ahora se consideran nuevas especies. Adem??s, entenderlas desde una perspectiva gen??mica permite identificar diferencias visuales ??tiles para su monitoreo, una vez establecidas como especies distintas.

Los investigadores tambi??n analizaron los genomas en busca de pistas sobre la sorprendente rapidez con que estas mariposas generan nuevas especies. Aunque la mayor??a de las mariposas tiene 31 cromosomas, en las alas de tigre este n??mero var??a entre 13 y 28. A pesar de que comparten la mayor??a de sus genes, estos est??n organizados de manera distinta en los cromosomas de cada especie, un fen??meno conocido como reorganizaci??n cromos??mica.

Estas reorganizaciones tienen implicaciones en la reproducci??n. Para producir esperma y ??vulos, los cromosomas deben alinearse correctamente. Si dos mariposas con diferentes reorganizaciones se cruzan, su descendencia suele ser est??ril. Por ello, las mariposas han desarrollado un mecanismo basado en feromonas para detectar parejas compatibles a nivel cromos??mico, evitando as?? cr??as inf??rtiles.

El estudio sugiere que este alto grado de reorganizaci??n cromos??mica es clave en la capacidad de las alas de tigre para formar nuevas especies r??pidamente, ya que una vez una poblaci??n cambia su n??mero de cromosomas y se convierte en especie separada, puede adaptarse con mayor rapidez a nuevas altitudes o plantas hosperas. Sin embargo, a??n se desconoce por qu?? presentan tantos cambios cromos??micos , una inc??gnita que los cient??ficos contin??an investigando.

Joana Meier, autora principal del Instituto Wellcome Sanger, se??al?? que, en medio de la crisis de extinci??n que atraviesa el planeta, entender c??mo surgen nuevas especies ???y por qu?? algunas evolucionan tan r??pidamente??? es clave para su preservaci??n. "Comparar mariposas que se diversifican r??pidamente con otras que no lo hacen podr??a revelar factores determinantes. Esto podr??a ayudarnos a priorizar especies para conservar o identificar genes ??tiles para la agricultura, la medicina o la bioingenier??a. Esta investigaci??n fue posible gracias a la colaboraci??n global. Tenemos un solo planeta, y debemos trabajar juntos para entenderlo y protegerlo", dijo.

REDACCI??N CIENCIA