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Conocimiento de la migración de la «vanesa de los cardos»

La mariposa vanesa de los cardos o cardera («Vanessa cardui»), es una especie modelo para la compresión de las pautas de migración de otros insectos. Un equipo de investigadores ha llevado a cabo un estudio en todo el mundo recopilando una serie de datos genómicos sin precedentes en este ámbito.
Conocimiento de la migración de la «vanesa de los cardos»
La migración y distribución de muchos insectos tiene consecuencias económicas, como la polinización en los sistemas agrícolas, brotes de plagas y la propagación de enfermedades infecciosas. La mariposa «V. cardui» es un modelo perfecto para estudiar la dinámica poblacional de las migraciones de insectos porque la especie está distribuida por todo el mundo.

Si bien la mariposa cosmopolita representa lo que podría ser la mayor área de distribución de todas las especies de mariposa, su comportamiento migratorio aún es bastante desconocido. La iniciativa financiada con fondos europeos MIGRATION se propuso comprender mejor las estrategias migratorias de «V. cardui». El equipo estudió, entre otros, los factores genéticos y ecológicos que regulan el fenómeno de la migración de insectos.

MIGRATION determinó que la especie migra de Europa a África tropical durante el otoño y este movimiento de masas se invierte en primavera. Esto significa que las poblaciones de «V. cardui» atraviesan el Sáhara dos veces al año y que se basan tanto en hábitats de zonas templadas como tropicales para completar su ciclo multigeneracional. Esto no tiene precedentes entre los insectos migratorios, tan solo se ve en las pautas de las aves migratorias.

«Utilizamos la especie "Vanessa cardui", la más cosmopolita de las mariposas y la especie migratoria terrestre con la mayor distribución conocida», explica el doctor Gerard Talavera, miembro del equipo MIGRATION. «Es un modelo perfecto para medir cómo la migración conforma el flujo genético en todo el mundo».

Muestreo de ejemplares en todo el mundo

El equipo asumió el reto de recoger ejemplares que representaran la totalidad de la distribución de la especie en todo el mundo. «Tuvimos que formular hipótesis sobre dónde y cuándo encontrar las mariposas para llevar a cabo los muestreos; recopilamos información de colegas, programas científicos de ciudadanos y elaboramos modelos de pautas climáticas», comenta el doctor Talavera.

El equipo de MIGRATION adoptó un enfoque poco habitual según el cual sus expediciones de campo no se centraron en determinados lugares, sino que estudiaron países enteros o continentes enteros. Esto supuso que tuvieron que estar de viaje continuamente, buscando pruebas de la cría actual o pasada, o buscando mariposas adultas que estuvieran migrando.

Acumularon un fondo de más de 3 000 ejemplares de todo el mundo y eligieron una submuestra para la secuenciación genómica y el análisis funcional del genoma de las poblaciones. La propuesta inicial era secuenciar 600 ejemplares, pero el equipo optó por hacerlo en más de 1 200 debido al éxito del muestreo. Crearon el mayor conjunto de datos moleculares sobre poblaciones naturales de una especie cosmopolita de la que nunca se hayan tomado muestras, exceptuando a los humanos.

Los investigadores del proyecto utilizaron la caracterización genética («metabarcoding») del polen como herramienta para hacer un seguimiento de las rutas migratorias. Demostraron, como prueba de concepto, que la técnica permite hacer un seguimiento de las rutas migratorias examinando las distintas flores que habían visitado a miles de kilómetros de distancia.

El equipo utilizó otros marcadores para hacer el seguimiento de las rutas migratorias, como los isótopos estables de hidrógeno. Fue la primera vez que se hizo un seguimiento de un insecto de esta forma a escala intercontinental entre África y Europa. MIGRATION secuenció varios genomas completos que actualmente se están recopilando para genómica comparativa y para identificar las regiones genómicas implicadas en el comportamiento migratorio.

El proyecto no estuvo exento de desafíos, tal como explica el doctor Talavera, la naturaleza multidisciplinaria de esta investigación y la gran cantidad de datos reunidos hicieron que su trabajo fuera sumamente intenso. «No tuvimos tiempo para realizar un análisis completo de todos los datos moleculares generados para la fase de publicación; todavía es un trabajo en curso».

Avanzando

El doctor Talavera dice que esta clase de trabajo nunca termina, puesto que todavía quedan muchas preguntas y oportunidades de investigación por explorar. Sin embargo, el equipo consolidó a «V. cardui» como un sistema modelo emergente en la biología evolutiva y el estudio de la migración de los insectos.

«Dado que ahora comprendemos mejor el sistema, gracias a todos los datos de campo, podemos aplicar estos conocimientos para analizar las migraciones de esta y otras especies en otras partes del mundo», concluye el doctor Talavera.

Palabras clave

MIGRATION, mariposa, «V. cardui», migración de insectos, «Vanessa cardui», especie cosmopolita, secuenciación genómica, biología evolutiva
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