Los científicos descubrieron cómo un grupo de mariposas se volvía venenoso

Pueden ser hermosos, pero el maravilloso color de la mariposa Atala es una indicación de que los depredadores potenciales son extremadamente venenosos. Es una estrategia común en la naturaleza: las especies de colores brillantes a menudo son tóxicas para quienes las comen.

La mayoría de las mariposas no son venenosas, lo que llevó a los científicos del Museo Nacional Smithsonian de Historia Natural a rascarse la cabeza. ¿Por qué hay seis especies de mariposas en el género? Eumaeus (Eumaeus atala Y sus parientes) son venenosas mientras que muchas otras mariposas no lo son?

«Las mariposas no tienen dientes ni garras para defenderse», dijo Bob Robins, curador del Museo de las Mariposas. « Pero usan el color de sus alas y su comportamiento de vuelo como un signo de sus odiosas cualidades de depredadores, a veces engañosamente y en otras honestamente, como en Emaús. »

Comienza cuando son larvas: Emaús Se alimenta de plantas llamadas cícadas. Las cícadas son tan antiguas como los dinosaurios y están repletas de poderosas toxinas hepáticas llamadas cycacina. Y esto es algo de lo que se jactan. En lugar de esconderse de los depredadores, las orugas rojas y doradas lucen en racimos en las hojas de las cícadas.

Cuando salen de sus capullos, entonces Emaús Las mariposas aparecen como adultos de colores brillantes llenos de cycasin. También son conocidos por su estilo de vuelo lento, como si no tuvieran prisa. ¿Por qué deberían serlo? Los depredadores aprenden a dejarlos en paz.

Mariposas venenosas y sus parientes no venenosos

Pero el Emaús El género forma parte del grupo de mariposas, cuya apariencia y comportamiento varían mucho. Hay mil miembros de la familia de la peluquería, popularmente repartidos por América. Aunque son comunes, probablemente nunca antes hayas oído hablar de ellos. Esto se debe a que las mariposas de peinado suelen ser pequeñas y buenas para esconderse y no hay mucho que mirar. Lo mismo se aplica a su etapa de oruga, cuando están bien camuflados y se protegen de los depredadores evitando grupos mientras se alimentan de una variedad de plantas.

De hecho, el Emaús Se ve y se comporta de manera muy diferente a otros cortes de cabello, hasta el punto en que los científicos han discutido si, de hecho, se trata de cortes de cabello después de todo. Los investigadores también lo creen Emaús Las mariposas se volvieron muy tolerantes con las cícadas desde hace mucho tiempo, porque las cícadas son muy antiguas. En otras palabras, en algún momento Emaús Las larvas comenzaron a comer cícadas y luego desarrollaron sus colores brillantes y su comportamiento despreocupado.

Los científicos querían aprender cómo Emaús Y otras mariposas relacionadas, y más sobre su capacidad para tolerar toxinas. Lo hicieron mediante el estudio de los genes de 46 mariposas secuenciadas, incluidas las seis de sus individuos. Emaús Y una serie de otros peinados de mariposas. «Con la capacidad recientemente descubierta para secuenciar genomas con relativa facilidad, tenemos la oportunidad de verlo con gran detalle por primera vez», dijo Robins.

Resulta que Emaús Están estrechamente relacionados con dos tipos típicos no tóxicos dentro de los peinados, a saber la teoría Y el mitra. Pero genomas Emaús Tenía un número asombroso de variaciones de los genes que forman proteínas específicas. la teoría También tenía genes implicados en la codificación de proteínas que los investigadores consideraron «de rápida evolución». Los investigadores compararon los dos genomas y se centraron solo en los cambios genéticos que eran únicos para cada grupo.

«Efectivamente, hubo un grupo central de proteínas que sufrieron muchos cambios rápidos en ellas Emaús Pero no en peinados que no comen cícadas «, dijo Robins.» Cuando observamos la función de las proteínas que cambian rápidamente, eran tan poderosas en proteínas que destruirían células, proteínas que eliminan los desechos de células muertas y proteínas para formar nuevas células «.

En otras palabras, el Emaús Las larvas no eran inmunes a la ciccina tóxica que estaban comiendo. En cambio, desarrollaron un proceso para deshacerse de las células dañadas y hacer crecer otras nuevas. Dijo: «Si las toxinas de las cícadas matan las células a tasas elevadas, el organismo necesitará descomponer esas células, limpiarlas y luego producir nuevas células muy rápidamente para evitar efectos nocivos».

Un grupo de genes evolucionó juntos

cuando Emaús Obtuvo la capacidad de resistir el veneno de cícadas como fuente de alimento, y una ola de rápido desarrollo le dio rasgos diferentes a otros peinados. Aparecieron colores de advertencia brillantes y patrones de vuelo lento sobre lento Emaús Genes al mismo tiempo que cambian su dieta.

La aparición de rasgos relacionados junto con el cambio de comportamiento puede ser el hallazgo más interesante del estudio. Las historias sobre cómo las especies cambian debido a un factor importante en su entorno abren nuevas posibilidades en cómo entendemos la herencia y la evolución. Solo estamos rascando la superficie.