Evolución de las Mariposas
Evolución de las Mariposas: La extraña criatura de abajo es una mosca Caddis de cuernos largos Mystacides azurea de Inglaterra. Las ‘tenazas’ son palpos altamente modificados que se utilizan para sujetar y manipular a la hembra antes del apareamiento. Las moscas Caddis son los ancestros de las mariposas y polillas. Sus larvas son acuáticas y viven en cajas portátiles construidas con granos de arena o fragmentos de tallos unidos a un tubo de seda que rodea su cuerpo. Las mariposas nocturnas (Psychidae) todavía tienen larvas que viven dentro de los casos.
Caddis vuela Mystacides azurea Hungerford, Inglaterra
El registro fósil
Los primeros insectos aparecieron en la Tierra hace unos 300 millones de años. Los lepidópteros más antiguos evolucionaron a partir de los Trichoptera (moscas caddis) alrededor de 140-200 millones de años, coincidiendo con la aparición de las primeras plantas con flores. La mariposa fosilizada Prodryas persephone (Nymphalidae) se encontró en las capas de Florissant, Colorado, EE. UU y data del período Oligoceno, hace 30 millones de años.
¿Dónde y cuándo aparecieron las primeras mariposas?
Hace mucho tiempo, las masas de tierra de la Tierra se dividieron en 4 continentes: Laurentia, Baltica, Siberia y Gondwana. Gradualmente convergieron, y hace alrededor de 350 MMAA se vinculó, formando el supercontinente Pangea. Parece probable que las primeras mariposas se originaran en Pangea, que luego comenzó a dividirse hace unos 130 millones de años, formando finalmente los continentes actuales. Esto puede explicar en parte por qué todas las familias de mariposas están representadas en más de un continente, según la evolución de las Mariposas
Algunas subfamilias y muchas tribus tienen una distribución global limitada: los Ithomiini, por ejemplo, se encuentran solo en el neotrópico, y los Tellervini solo en la región australiana (Papúa). Parece probable que este último evolucionó de su supuesta subfamilia padre Danainae, después de la ruptura de Pangea. Sin embargo, es importante darse cuenta de que la ruptura fue muy gradual, y es muy posible que todas las subfamilias y géneros puedan haber existido en un momento en que los nuevos continentes todavía estaban parcialmente vinculados.
Teoría Evolutiva
Evolución de las Mariposas: El filósofo Aristóteles (384-322 aC) creía en la generación espontánea: la noción de que todos los seres vivos surgían de fuentes no vivientes. Esto probablemente reflejó fenómenos inexplicables, tales como enjambres de moscas aparentemente generados espontáneamente por cadáveres. Esto a su vez puede haber llevado a conceptos religiosos de la reencarnación, la resurrección y el “alma”. ¡Santo Tomás de Aquino incluso llegó a la conclusión de que la generación espontánea de insectos era obra del diablo!
La noción de evolución fue debatida por primera vez por el biólogo francés Jean-Baptiste Lamarck en 1800. Él creía que la anatomía y el comportamiento animal no eran fijos, sino que estaban adaptados a las circunstancias. Lamarck consideró que estas adaptaciones podrían transmitirse a las nuevas generaciones. Creía que la evolución estaba impulsada por dos fuerzas: una que conducía a los animales de formas simples a formas complejas, y otra que adaptaba los animales a los entornos locales y los diferenciaba unos de otros.
La teoría de la evolución de Darwin
Charles Darwin fue más allá cuando en 1859 publicó ‘El Origen de las Especies‘ que teorizó que todos los animales evolucionaron mediante un proceso de selección natural desde formas de vida más básicas. Después de una considerable oposición inicial, el mundo científico aceptó y amplió estas teorías, concluyendo que la vida comenzó hace miles de millones de años cuando los virus, bacterias u otras entidades “primitivas” surgieron de alguna manera en la “sopa primordial” de los océanos primitivos. En pocas palabras, la teoría establece que las adaptaciones o los rasgos ocurren naturalmente en un porcentaje de una población debido a la mutación. La evolución ocurre a medida que las adaptaciones más exitosas se vuelven dominantes, y los rasgos anteriores se reproducen mediante el proceso de selección natural.
Especiación
Las condiciones ambientales cambian a lo largo de un período de tiempo, durante el cual las formas de vida menos adaptables se extinguen. Otros adquieren, a través del nacimiento de descendientes mutantes, nuevas propiedades que los hacen más capaces de sobrevivir. Estos rasgos pueden transmitirse genéticamente a las generaciones futuras, como lo demuestran los experimentos de Mendel con la hibridación a fines del siglo XIX.
La mayoría de los teóricos creen que las nuevas especies probablemente evolucionen cuando el hábitat de las especies ancestrales se someta a cambios importantes. Solo aquellas mutaciones que pueden sobrevivir a estos cambios pueden transmitir sus genes a las generaciones futuras. La forma ancestral a menudo se extingue, y la nueva forma evoluciona durante un período de tiempo, llegando a ser tan diferente de su antecesor que se considera como una nueva especie.
Sin embargo, la evolución no necesariamente requiere la extinción de las especies ancestrales. Pueden surgir barreras naturales como ríos anchos, desiertos o cadenas montañosas, que aíslan poblaciones de una especie dada. De manera aislada, la variación natural que existe en cualquier población dará lugar a que surjan nuevos rasgos en ambas poblaciones. Un tipo de rasgo biológico o de comportamiento puede funcionar mejor en la población A, mientras que una adaptación muy diferente puede funcionar mejor en el entorno ocupado por la población B. Por lo tanto, siempre que sus rangos no se superpongan, evolucionarán dos ‘subespecies’.
La figura a continuación ilustra cómo una cordillera emergente puede dividir una población de mariposas. El entorno de una población permanece prácticamente sin cambios, pero la otra población está sometida a un clima mucho más seco en la sombra de la lluvia de la montaña. En esta última población, solo las variantes (mutaciones) que se adaptan mejor al nuevo entorno sobrevivirán y transmitirán sus genes a la próxima generación. Un proceso de selección natural “supervivencia del más apto” lentamente producirá la evolución de una nueva especie.
Las mayores oportunidades para la especiación ocurren en las regiones montañosas de los trópicos. Durante una edad de hielo, una especie en particular podría estar diseminada en los valles, pero durante un período interglaciar cuando las temperaturas globales aumentaran, se vería forzado a retirarse a hábitats más fríos a elevaciones más altas. Después de un largo período de aislamiento, las sutiles diferencias en la geología, la topografía y el clima de las diferentes montañas provocarían que cada población evolucionara gradualmente en los patrones que aumentaran sus posibilidades de supervivencia, y así evolucionarían varias especies nuevas. Más tarde, durante otra edad de hielo, todas estas especies descenderían a hábitats más cálidos, aumentando así la cantidad total de especies.
Frecuencia de especiación
Hay varios factores que afectan la velocidad a la que ocurre la especiación. Es probable que ocurra con mayor frecuencia en los límites del hábitat, donde una especie existente tiene que adaptar su biología y comportamiento para sobrevivir en diferentes plantas de alimentos o en diferentes hábitats.
También será más frecuente en los hábitats tropicales que en las regiones templadas, ya que habrá más generaciones durante cualquier período de tiempo dado. En las regiones subárticas, muchas especies tardan 2 años en completar su ciclo de vida. ¡La polilla Gynaephora groenlandica pasa hasta 14 años como larva!
La mayoría de las mariposas en las regiones templadas de América del Norte y Europa producen una o dos generaciones cada año. Sin embargo, en los trópicos puede haber 10 o más generaciones en el mismo período. El ciclo de vida completo de una mariposa tropical común Hypolimnas misippus demora solo 23 días en completarse.
Cuantas más generaciones haya en un año, habrá más posibilidades de que se produzcan mutaciones aleatorias y mayores oportunidades de especiación. Se ha calculado matemáticamente que la sustitución completa de un gen bajo una tasa de selección natural de solo 1% lleva menos de 4000 generaciones. En el caso de una especie como Heliconius erato, que produce 10 generaciones al año, es bastante factible que la especiación ocurra a intervalos de tan solo 400 años.
¿Es la ‘subespecie’ un taxón válido?
Las subespecies no son más que nombres de conveniencia dados a razas geográficamente aisladas que se han adaptado a diversos entornos y han desarrollado nuevos rasgos anatómicos y conductuales que mejoran su tasa de supervivencia. Estas razas son capaces de cruzarse y producir crías fértiles si se juntan en un laboratorio. Normalmente no se entrecruzan en la naturaleza debido a la separación geográfica, pero hay muchos casos particularmente en la Amazonia donde las subespecies han podido expandir su rango hasta el punto en que se superponen y se cruzan con otra subespecie.
Los ejemplos de subespecies incluyen Papilio machaon brittanicus, que se distribuye ampliamente por toda la región de Holártica, pero en Gran Bretaña se limita a los, Hipparchia semele thyone y Plebejus argus caernensis, que se encuentran en gran parte de la región Holártica, incluida Gran Bretaña, aunque estas subespecies en particular están restringidas a una pequeña área en el norte de Gales.
La mayoría de los biólogos considera a la especie como el taxón terminal, con la subespecie como un trampolín, un taxón de transición que es parte del proceso de especiación. Consideran que las subespecies en el tiempo evolucionarán teóricamente en nuevas especies, reemplazando, o en algunos casos existiendo junto a las especies antecesoras.