O primeiro caso de “divisão migratória” em insetos, documentado pelo Conselho espanhol Superior de Investigações Científicas (CSIC), mostra como a borboleta bela-dama (Vanessa cardui) migra em direções opostas nos hemisférios norte e sul.
As borboletas bela-dama realizam migrações opostas em cada hemisfério da Terra, descobriu agora uma equipa internacional de investigadores liderada pelo Instituto Botânico de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB), em colaboração com o Instituto de Biologia Evolutiva (IBE, CSIC-UPF) e investigadores de África, Europa e Estados Unidos.
Enquanto as populações do hemisfério norte voam para sul durante o outono boreal (entre setembro e dezembro), as do hemisfério sul deslocam-se na direção contrária durante o outono austral (entre março e junho), seguindo os seus próprios ciclos sazonais.
Este padrão surpreendente, até agora inédito em insetos, tem uma base genética associada a uma inversão cromossómica, como demonstra um estudo publicado a 30 de dezembro num artigo na revista Nature Communications.
Segundo o CSIC, esta descoberta “representa o primeiro caso documentado de ‘divisão migratória’ em insetos, um fenómeno bem conhecido nas aves, mas que nunca tinha sido confirmado nestes animais”.
Nestas divisões, populações da mesma espécie desenvolvem estratégias migratórias distintas, o que pode conduzir ao seu isolamento e, eventualmente, à formação de novas espécies.
Dois hemisférios, duas migrações
Em estudos anteriores, o mesmo grupo tinha demonstrado que a bela-dama protagoniza as migrações mais longas conhecidas em borboletas, num percurso de até 15.000 quilómetros entre a África equatorial e a Europa.
Agora, a equipa identificou um novo circuito migratório no hemisfério sul de África, completamente independente do percurso realizado no hemisfério norte.
Os investigadores percorreram o continente africano em busca da borboleta bela-dama e analisaram o ADN de mais de 300 exemplares provenientes de 38 países de África e da Europa.
As análises genómicas revelaram um grande fragmento de ADN invertido — uma inversão cromossómica — no cromossoma 8. Esta região, distinta nos indivíduos de cada hemisfério, contém genes relacionados com o comportamento migratório.
“Observámos que as populações do sul não atravessam o equador, seguindo antes um ciclo próprio adaptado à sazonalidade do hemisfério austral”, explicou Aurora García-Berro, investigadora do Instituto Botânico de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB) e primeira autora do estudo. “A inversão cromossómica contém um recetor do neurotransmissor GABA-B, envolvido na orientação durante o voo. Os nossos resultados apontam para um elemento-chave da base genética da navegação.”
A equipa propõe que esta inversão cromossómica altera a forma como as borboletas interpretam os sinais ambientais. “Sabemos, a partir do estudo da borboleta-monarca, que as borboletas migradoras — e também outros insetos — se orientam graças ao campo magnético e à posição do sol. A resposta a estes parâmetros tem de ser oposta nos dois hemisférios. A nossa hipótese é que os padrões de movimento ficam restringidos a cada hemisfério graças a mecanismos de orientação especificamente adaptados”, acrescentou Daria Shipilina, investigadora da Universidade de Uppsala (Suécia) e coautora do trabalho.
O Equador, uma barreira evolutiva inesperada
Segundo Gerard Talavera, investigador principal do CSIC no IBB e líder do estudo, esta fronteira invisível entre hemisférios pode atuar como uma barreira evolutiva, limitando o intercâmbio genético entre populações migratórias e favorecendo a sua diversificação.
“Ao contrário das aves, a divisão que encontrámos é latitudinal”, disse o investigador. “O equador poderá funcionar como uma barreira à migração de outras borboletas e até de outros grupos de animais migradores. Isto poderá explicar a existência de espécies irmãs que vivem em hemisférios opostos. A divisão migratória que descobrimos poderá ser um motor evolutivo até agora desconhecido.”
As migrações de insetos têm uma enorme relevância ecológica à escala global. Enquanto polinizadores, ligam ecossistemas separados por milhares de quilómetros, e até por continentes; servem de alimento a outras espécies, podem tornar-se pragas agrícolas ou florestais e, em alguns casos, atuar como vetores de parasitas.
“Compreender a forma como estes insetos interpretam os sinais ambientais e orientam as suas migrações ajuda a desvendar a base genética de comportamentos complexos e a compreender melhor o papel ecológico dos insetos migradores”, segundo o CSIC.
O estudo sublinha ainda a importância de analisar padrões e processos biológicos à escala global, em particular no hemisfério sul, menos representado nos estudos de biodiversidade.
Com este objetivo, a equipa de investigação do Instituto Botânico de Barcelona continua a estudar os genomas de outras espécies migradoras distribuídas desde o sul de África até à Europa.
