Fósseis raros revelam a evolução das borboletas em 100 milhões de anos
Ainda é preciso descobrir a história completa das quase 19 mil espécies de borboletas que existem em todo o mundo
A maior árvore de vida das borboletas já feita está ajudando os pesquisadores a determinar onde os insetos alados surgiram na Terra há cerca de 100 milhões de anos.
Durante a era dos dinossauros, algumas mariposas transitaram do hábito de voo noturno para o diurno, evoluindo para aproveitar o néctar das flores que se desenvolveram
junto com as abelhas.
Em 2019, os cientistas descobriram como essa única mudança para a atividade diurna serviu como o ponto de virada evolutivo para todas as espécies de borboletas. Mas eles ainda precisam traçar a história completa das quase 19 mil espécies de borboletas que existem em todo o mundo.
Quando essa revelação da virada evolutiva foi revelada, um outro trabalho já estava em andamento há quatro anos. Em 2015, uma equipe global de cientistas se uniu num projeto ambicioso para montar um modelo detalhado da história evolutiva e as relações de espécies das borboletas. Ou seja, a árvore da vida das borboletas.
Juntos, os pesquisadores coletaram DNA de quase 2,3 mil espécies de 90 países que representam todas as famílias de borboletas.
Os pesquisadores usaram quatro supercomputadores na Europa e nos Estados Unidos para processar os dados, rastreando os hábitos alimentares e migratórios das espécies de borboletas ao longo do tempo.
Os resultados da equipe, publicados no início da semana na revista “Nature Ecology and Evolution”, mostraram que as borboletas se originaram no que é agora América do Norte e Central.
A pesquisa é um primeiro passo em um projeto maior sobre espécies de borboletas, e pode atuar como um recurso para estudos futuros, como explicou Akito Kawahara, curador de lepidópteras no Museu de História Natural da Flórida.
As borboletas enfrentam muitas ameaças devido à crise climática, incluindo a destruição de habitats e o aquecimento global, o que está fazendo com que algumas espécies migrem para novos ambientes.
Compreender diferentes populações e espécies de borboletas pode ajudar cientistas e conservacionistas a proteger os insetos e seus habitats.
Pouco registro fóssil
A origem geográfica das borboletas causou surpresa porque hipóteses anteriores indicavam que elas vinham da atual Austrália ou da Ásia.
O centro do estudo é um conjunto de fósseis raros de borboletas. Os preciosos restos de borboletas ancestrais são difíceis de encontrar porque os insetos têm asas finas e
frágeis e pelos semelhantes a fios – e nenhum deles se preserva tão bem como ossos no registro fóssil.
Os espécimes fósseis forneceram aos pesquisadores marcadores genéticos, ajudando-os a determinar quando eventos críticos ocorreram na evolução das borboletas.
“Usamos vários fósseis para o estudo, a fim de calibrar partes específicas da árvore da vida”, afirmou Kawahara. “Mas a maioria dos fósseis de borboletas são mal preservados, então só poderíamos incluir cerca de 10 a 15 fósseis em nosso estudo com base em pesquisa paleontológica.”
O DNA da borboleta pintou um retrato impressionante de como os insetos alados surgiram em todo o mundo ao longo do tempo. Enquanto algumas populações percorriam
distâncias aparentemente impossíveis, outras permaneceram no mesmo lugar, com os continentes se deslocando em torno delas.
Quando as borboletas apareceram pela primeira vez na América Central e no oeste da América do Norte, um vasto caminho marítimo dividia a América do Norte em duas
regiões. A América do Norte e do Sul também eram separadas por mar, e o México, os EUA, o Canadá e a Rússia eram unidos por terra.
Migração global
Algumas espécies de borboletas pegaram uma longa rota para a África, movendo-se através do hoje chamado Estreito de Bering da América do Norte e enraizando-se primeiro na Ásia. Depois, elas se espalharam pelo Sudeste Asiático, e então no Oriente Médio e na Península Somali na África Oriental.
As borboletas também chegaram à Índia, uma ilha isolada na época, apesar de ela estar cercada por mar aberto.
Borboletas viveram nas fronteiras da Ásia ocidental por um longo período, possivelmente por até 45 milhões de anos, antes de migrar para a Europa. Embora os pesquisadores não tenham certeza do que causou o atraso, a longa pausa é evidente nos estudos e se reflete até hoje.
“A Europa não tem muitas espécies de borboletas em comparação com outras partes do mundo, e as que existem lá em geral podem ser encontradas em outros lugares”, disse Kawahara.
“Muitas borboletas na Europa também são encontradas na Sibéria e na Ásia, por exemplo.”
Os cientistas também ficaram surpresos ao descobrir que as borboletas chegaram à Austrália, que ainda estava presa à Antártica naquela época. Dado que a Antártida já foi um ambiente mais quente há milhões de anos, devido às temperaturas globais mais quentes, é provável que as borboletas tenham vivido lá e atravessado para a Austrália
antes de se separarem para o continente.
Os cientistas também quiserem aprender sobre as plantas que as borboletas dependiam para sua sobrevivência, uma vez que a evolução do mundo vegetal também impactou a mudança nos insetos ao longo do tempo.
Mas não havia um recurso singular nas plantas para ajudar o trabalho dos pesquisadores, então eles cuidadosamente montaram a sua própria fonte.
“Em muitos casos, a informação que precisávamos existia em guias locais que não haviam sido digitalizados e estavam escritos em vários idiomas”, contou o cientista Kawahara.
“É o estudo mais difícil do qual eu já fiz parte, e foi preciso um esforço enorme de pessoas de todo o mundo para completá-lo.”
A base de dados, agora disponível ao público, é o resultado de informações traduzidas e transcritas de livros, páginas da internet e coleções de museus.
Evolução com as plantas
A maioria das famílias de borboletas modernas já existia há cerca de 66 milhões de anos, quando os dinossauros foram extintos devido a um choque com asteroides.
As borboletas se diversificaram ao lado das plantas das quais dependiam — e as famílias de borboletas parecem ter gravitado ao redor de um grupo de plantas bem específico.
“Avaliamos essa associação em um cronograma evolutivo, e em praticamente todas as famílias de borboletas, plantas com feijões surgiram como as fontes de alimento, ou anfitriões, ancestrais”, disse Kawahara.
“A descoberta também é válida para o ancestral comum de todas as borboletas.”
Ao longo do tempo, as plantas de feijão ficaram atraentes também para abelhas, beija-flores, moscas e mamíferos, e as borboletas desde então diversificaram sua dieta para incluir uma variedade maior de alimentos.
Mas a relação inicial entre borboletas e plantas de feijão ajudou os insetos alados a se tornarem um dos maiores grupos de insetos do mundo, de acordo com a coautora de estudo Pamela Soltis, professora emérita e curadora do Museu de História Natural da Flórida.
“A evolução das borboletas e plantas floridas tem sido inexoravelmente entrelaçada desde a origem das primeiras, e a estreita relação entre elas resultou em notáveis eventos de diversificação em ambas as linhagens”, escreveu Soltis em um comunicado.
Para Kawahara, o esforço monumental também representou seu próprio caminho evolutivo.
“Fazer parte do projeto foi como realizar um sonho de infância”, confessou o cientista. “Amo observar borboletas desde pequeno e tive a sorte de poder fazer este projeto com tantos cientistas de borboletas incríveis de todo o mundo.”
“Espero que mais crianças passem mais tempo ao ar livre observando a natureza e seguindo seus sonhos. A dedicação pode levar a grandes feitos!”
