Algunas polillas son en realidad mariposas según el estudio de secuenciación del ADN

1 de agosto de 2014

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Rastreando casi 3.000 genes hasta el primer ancestro común de mariposas y polillas, los científicos de la Universidad de Florida han creado un extenso "Árbol de Lepidópteros" en el primer estudio que utiliza la secuenciación de ADN a gran escala y de nueva generación. </El estudio encontró que algunos insectos que una vez fueron clasificados como polillas son en realidad mariposas, aumentando las especies de mariposas a un número más alto de lo que se pensaba. También encontró que las mariposas están más estrechamente relacionadas con las pequeñas polillas que con las grandes, lo que cambia completamente la comprensión de los científicos de cómo evolucionaron las mariposas.

"Hay una revolución en el ADN que está teniendo lugar, este es un momento importante en la historia de la ciencia en el que podemos utilizar la secuenciación del ADN a gran escala", dijo Akito Kawahara, autor principal y curador asistente de Lepidoptera en el Museo de Historia Natural de Florida. "Este proyecto avanza en la investigación de la biodiversidad proporcionando una base evolutiva para un grupo muy diverso de insectos, con cerca de 160.000 especies descritas. Con un árbol, ahora podemos entender cómo evolucionaron la mayoría de las especies de mariposas y polillas".

El estudio aparece en la edición de agosto de la revista Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

La investigación anterior basada en las características anatómicas planteó la hipótesis de que las mariposas son parientes cercanos de las grandes polillas, pero el nuevo árbol sugiere que las mariposas están más estrechamente relacionadas con las pequeñas (micro) polillas. El estudio también sugiere que las mariposas son el grupo ancestral de las decenas de miles de especies de polillas del planeta, y que la familia Hedylidae - comúnmente conocida como mariposas-polillas americanas - son en realidad verdaderas mariposas. </El estudio de un año de duración es uno de los primeros en utilizar una gran cantidad de datos genéticos para responder a las preguntas sobre la historia de las mariposas y las polillas. El análisis revela descubrimientos monumentales sobre el linaje de los lepidópteros, incluyendo una fuerte contradicción con la colocación tradicional de las mariposas en la historia evolutiva, dijo Kawahara.

Utilizando la secuenciación de la próxima generación, un método utilizado para procesar rápidamente grandes cantidades de ADN, los científicos desarrollaron una muestra inicial de 46 especies que representan muchos de los grupos más bio-diversos de polillas y mariposas. También combinaron 33 nuevos transcriptomas, un conjunto de moléculas de ARN, con 13 genomas, que contienen material genético de organismos. Los investigadores identificaron 2.696 genes descomponiendo el ADN y volviéndolo a unir, dijo Kawahara. </Daniel Rubinoff, entomólogo y director del Museo de Insectos de la Universidad de Hawai, dijo que el nuevo estudio ayudará a los científicos a señalar de manera concluyente dónde pertenecen las mariposas en la historia de la evolución, una cuestión que ha preocupado a los investigadores durante mucho tiempo.

"Este estudio se suma a un creciente cuerpo de conocimientos al poner nuevas técnicas sobre la mesa y demostrar de manera concluyente las relaciones evolutivas de los insectos más populares del planeta", dijo Rubinoff. "Los métodos son novedosos y se basan en trabajos anteriores. Este es claramente el futuro de la investigación evolutiva de nivel profundo".

La naturaleza rala y delicada de las mariposas y las polillas es parte de su encanto, pero sus estadios larvarios de cuerpo blando han planteado un problema para los científicos que las estudian en el registro fósil. En el presente estudio, los científicos se propusieron comprender mejor una historia evolutiva que el análisis morfológico y el registro fósil no han logrado establecer con firmeza, dijo Jesse Breinholt, coautor e investigador postdoctoral del Museo de Florida.

"Los pocos fósiles de lepidópteros que tenemos son de hace unos 15 millones de años", dijo Breinholt. "El siguiente paso es crear una historia evolutiva fechada para el grupo, desde los primeros ancestros hasta el presente"."

El árbol también proporciona una línea de base para probar si la actividad diurna, o diurna, un rasgo común de las mariposas, evolucionó mucho antes de lo que los científicos creían anteriormente, posiblemente en una época en que los murciélagos se extendieron por todo el planeta, como medio para escapar de estos y otros depredadores nocturnos, dijo Kawahara. </La investigación futura investigará las causas de las transiciones evolutivas, como la actividad diurna, a través de los lepidópteros. Breinholt dijo que aunque el nuevo árbol aclara nuestra comprensión de las relaciones entre mariposas y polillas, muchos linajes todavía necesitan ser examinados. </Espero que este sea un punto de partida para estudios más grandes que expliquen la gran diversidad de Lepidoptera", dijo Breinholt.