El misterio de las mariposas que aparecieron al otro lado del Atl¨¢ntico

En octubre de 2013, Gerard Talavera, investigador del Instituto Bot¨¢nico de Barcelona, encontr¨® tres ejemplares de mariposa cardera (Vanessa cardui) en una playa de la Guayana Francesa, en Sudam¨¦rica. Este era un hallazgo sorprendente, pues este lepid¨®ptero denominado as¨ª por alimentarse principalmente de cardos est¨¢ presente en Europa, ?frica, Asia y Norteam¨¦rica, en casi todo el planeta, salvo en Australia, la Ant¨¢rtida y el continente suramericano. ?C¨®mo hab¨ªan llegado estas mariposas hasta la Guayana francesa? ¡°Ten¨ªan las alas bastante da?adas y se encontraban en la arena sin poder volar¡±, recuerda Talavera de aquel momento especial en el que empez¨® una investigaci¨®n de m¨¢s de 10 a?os por todo el mundo hasta conseguir reconstruir el incre¨ªble viaje de estos insectos a trav¨¦s del oc¨¦ano Atl¨¢ntico, un trabajo publicado este verano en la revista Nature.

Por cercan¨ªa, la alternativa m¨¢s l¨®gica ser¨ªa que hubieran llegado a la Guayana Francesa desde Norteam¨¦rica, sobrevolando Centroam¨¦rica y sus selvas tropicales o por el mar del Caribe. Sin embargo, para el entom¨®logo catal¨¢n, esta mariposa com¨²n de entre 5 y 9 cent¨ªmetros de envergadura, con alas de color marr¨®n, naranja, negro y blanco, era ya una vieja conocida y ten¨ªa una explicaci¨®n algo m¨¢s radical para su misterioso viaje: que hubieran salido de ?frica. Un a?o antes, Talavera junto con otro investigador del CSIC, Roger Vila, hab¨ªan lanzado la hip¨®tesis de que la Vanessa cardui migraba cada a?o desde nuestro continente, Europa, hasta ?frica subsahariana. Esta idea parec¨ªa incre¨ªble pues supondr¨ªa que este peque?o insecto alado deber¨ªa atravesar el desierto del S¨¢hara, pero fue confirmada en 2016. ¡°La cardera hace un circuito migratorio multigeneracional, es decir, cada mes una nueva generaci¨®n de mariposas reemplaza a la anterior (los ejemplares adultos viven entre tres y cinco semanas) y van haciendo escalas. As¨ª, cada a?o recorren 15.000 kil¨®metros de distancia entre Escandinavia y el ecuador africano¡±, resume Vila.

Aunque no resultara intuitivo, tras encontrar los ejemplares de la Guayana Francesa, Talavera pens¨® enseguida en ?frica. ¡°En 2013 sabiendo o intuyendo la existencia de los movimientos migratorios masivos a trav¨¦s del S¨¢hara pens¨¦ que lo m¨¢s l¨®gico era que las tres mariposas no hubieran llegado desde EE UU sino desde ?frica¡±, cuenta el investigador. Por entonces, era una simple corazonada. Y la pregunta era qu¨¦ tipos de vientos se habr¨ªan tenido que producir como para hacer posible un hipot¨¦tico vuelo de las mariposas a trav¨¦s del oc¨¦ano Atl¨¢ntico.

Lo primero que hizo Talavera al regresar de viaje fue estudiar los vientos que hab¨ªan soplado en la zona de forma previa al hallazgo de los lepid¨®pteros. Con la ayuda del investigador predoctoral Eric Toro Delgado y, durante los siguientes a?os, lograron desarrollar varios modelos complejos que combinaban la circulaci¨®n de los vientos con la capacidad fisiol¨®gica de las mariposas. As¨ª, pudieron reconstruir la trayectoria de las corrientes de aire gracias al programa inform¨¢tico HYSPLIT, perteneciente a la Administraci¨®n Oce¨¢nica y Atmosf¨¦rica Nacional de los EE UU (NOAA). ¡°Los resultados mostraron que en las horas anteriores a la observaci¨®n de las mariposas en la Guayana Francesa, las corrientes de aire ten¨ªan su origen en la costa africana, a la altura de Mauritania y Senegal. Esto era as¨ª de consistente en toda la capa altitudinal, desde los 500 hasta los 2.000 metros. Y la velocidad media de estos vientos era de 27 kil¨®metros por hora¡±, resume Toro Delgado.

¡°Ya conoc¨ªamos que las carderas pueden llegar a volar a esa altitud cuando migran. Aprovecharon los vientos alisios, los mismos que utiliz¨® Crist¨®bal Col¨®n para llegar a Am¨¦rica¡±, apunta Vila. Sin embargo, aunque hubieran demostrado que el viento soplaba a favor de su alocada teor¨ªa del vuelo transatl¨¢ntico, esto no era un argumento suficiente como para dar por hecho que los tres espec¨ªmenes de la Guayana Francesa hubieran protagonizado semejante haza?a. Alguien las podr¨ªa haber comprado por Internet y haberlas dejado all¨ª. ?C¨®mo demostrar que hab¨ªan viajado desde ?frica?

Para seguir colocando piezas del puzle, recurrieron a la gen¨¦tica. Su siguiente paso fue comparar gen¨¦ticamente esos tres individuos con otros presentes en otras partes del mundo. Para ello, durante tres a?os tuvieron que recoger espec¨ªmenes de Vanessa cardui en m¨¢s de 30 pa¨ªses (EE UU, M¨¦xico, Canad¨¢, Haw¨¢i, Senegal, Ben¨ªn, Costa de Marfil, Malasia, Jap¨®n, entre otros) hasta lograr secuenciar el ADN de 1.200 muestras. El trabajo de secuenciaci¨®n del genoma de estas poblaciones se llev¨® a cabo en el laboratorio molecular dirigido por la prestigiosa bi¨®loga y entom¨®loga Naomi Pierce, en la Universidad de Harvard (EE UU), y los an¨¢lisis posteriores se realizaron en Barcelona. ¡°En 2018 tuvimos listos los resultados gen¨¦ticos y lo que encontramos fue que los espec¨ªmenes de la Guayana Francesa pertenec¨ªan a la poblaci¨®n que migra entre Europa y ?frica¡±, sentencia Talavera.

La corazonada de ?frica empezaba a ser una opci¨®n seria, pero todav¨ªa quedaban cabos sueltos para demostrar un viaje que cruzaba un oc¨¦ano. Cab¨ªa otra posibilidad. ?Pod¨ªa ser posible que fueran descendientes de otras mariposas que hubieran realizado ese recorrido, pero en un momento anterior en el pasado? Para demostrar que los tres ejemplares de la Guayana Francesa hab¨ªan cruzado ellos mismos el oc¨¦ano Atl¨¢ntico, los investigadores tuvieron que desarrollar una tecnolog¨ªa propia para rastrear posibles fragmentos de polen en estos espec¨ªmenes.

Las tres mariposas metidas en sobres individuales fueron enviadas el Instituto de Bot¨¢nica W. Szafer, en Cracovia (Polonia), al laboratorio del investigador Tomasz Suchan, especializado en filogen¨¦tica y filogeograf¨ªa. Nunca antes se hab¨ªa secuenciado el ADN del polen de mariposas migrantes mediante la t¨¦cnica del metabarcoding. Pero, como cuenta Gerard Talavera, los tres espec¨ªmenes estaban en manos de un ¡°aut¨¦ntico mago del laboratorio¡±. La primera buena noticia fue que los individuos iban cargados de polen, a pesar del ¡°largo periplo que hipot¨¦ticamente hab¨ªan ejecutado¡°. La segunda es que ese polen tambi¨¦n se?alaba a ?frica. ¡°Descubrimos varias plantas africanas. La especie m¨¢s abundante que encontramos fue la Guiera senegalensis, y despu¨¦s la Ziziphus spina-christi, dos arbustos que est¨¢n restringidos a la zona subsahariana y que no se encuentran en otro lugar del mundo¡±, explica Suchan. ¡°Son especies que florecen entre septiembre y noviembre, en Senegal, Ben¨ªn, Costa de Marfil, etc. Justo en la zona y la ¨¦poca en la que tuvieron que salir rumbo a Sudam¨¦rica¡±, apostilla Roger Vila.

Las piezas del puzle encajaban, pero todav¨ªa quedaba alg¨²n que otro enigma por resolver. ?D¨®nde hab¨ªan nacido las mariposas de la playa de la Guayana Francesa: en ?frica o en Europa? Las pesquisas prosiguieron en Canad¨¢, entre 2018 y 2023, donde los especialistas en geolocalizaci¨®n isot¨®pica Clement Bataille y Megan Reich, de la Universidad de Ottawa, realizaron un hallazgo realmente sorprendente analizando algo muy peque?o: los is¨®topos de hidr¨®geno y de estroncio presentes en las alas de las mariposas. ¡°Cuando una oruga se alimenta de su planta hu¨¦sped, la composici¨®n de los is¨®topos de la que est¨¢ formada se incorpora al tejido de la oruga, y cuando la mariposa resultante emerge de su cris¨¢lida, esta composici¨®n isot¨®pica se conserva en las alas¡±, expone Reich. ¡°Las alas de las mariposas preservan la firma qu¨ªmica del lugar donde nacieron. Los resultados que obtuvimos nos indican que el origen de las tres mariposas examinadas correspond¨ªa con la zona de Francia, Espa?a y Portugal¡±, concluye Bataille.

Gerard y su equipo de colaboradores ya pod¨ªan afirmar haber demostrado por primera vez el viaje transatl¨¢ntico de la Vanessa cardui. Al menos estos tres espec¨ªmenes hab¨ªan recorrido 4.200 kil¨®metros partiendo de la costa africana entre el S¨¢hara Occidental y Senegal hasta llegar a la Guayana Francesa. Lejos de llegar a un final, la comprobaci¨®n de un viaje tan alucinante abr¨ªa infinidad de nuevos interrogantes. ?C¨®mo es un vuelo transoce¨¢nico as¨ª para una mariposa? Los investigadores sab¨ªan que los lepid¨®pteros cuentan con sistemas de orientaci¨®n que les permiten identificar tanto el norte magn¨¦tico como la posici¨®n del sol seg¨²n la hora del d¨ªa. ¡°Debieron de combinar momentos de vuelo activo con otros de batir las alas lo justo para mantenerse en el aire¡±, apunta Talavera.

Aunque no hayan visto volar a las mariposas en mitad del oc¨¦ano, los investigadores han calculado incluso los modelos energ¨¦ticos que muestran el coste de la energ¨ªa de la mariposa y la distancia que pude cubrir. ¡°Sin la ayuda del viento, las mariposas solo podr¨ªan haber cubierto 780 kil¨®metros. Estimamos que pudieron tardar entre 5 y 8 d¨ªas en hacer el viaje. Aunque lo m¨¢s destacable es que se produjeron unos vientos particularmente favorables¡±, asegura Toro Delgado. Pasados 10 a?os, los cient¨ªficos han podido resolver el gran misterio de las mariposas Vanessa cardui aparecidas al otro lado del oc¨¦ano, aunque siguen siendo muchas las preguntas. ?Hasta qu¨¦ punto ha sido una casualidad? ?Este tipo de viajes son m¨¢s habituales de lo que pensamos? ?C¨®mo puede afectar a un ecosistema la llegada de insectos migrantes transmisores de virus y bacterias?

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