Gli esperti del Florida Museum of Natural History e altrove hanno sequenziato 391 geni di quasi 2.300 specie di farfalle, campionate da 90 paesi e 28 collezioni di esemplari, per ricostruire un nuovo albero filogenomico di farfalle che rappresenta il 92% di tutti i generi.
Il team di ricercatori hanno scoperto che le farfalle si siano nutrite per la prima volta di piante da fiore della famiglia delle Fabaceae (legumi, piselli o fagioli) e abbiano avuto origine in quelle che oggi sono le Americhe. “Questo era un mio sogno d’infanzia”, ha detto l’autore principale Dr. Akito Kawahara, curatore di lepidotteri presso il Florida Museum of Natural History. “È lo studio più difficile a cui abbia mai preso parte, e per completarlo ci è voluto uno sforzo enorme da parte di persone di tutto il mondo.” Ci sono circa 19.000 specie di farfalle e mettere insieme la storia di 100 milioni di anni del gruppo richiedeva informazioni sulle loro distribuzioni moderne e sulle piante ospiti. Prima di questo studio, non esisteva un unico posto in cui i ricercatori potessero accedere a quel tipo di dati. “In molti casi, le informazioni di cui avevamo bisogno esistevano in guide sul campo che non erano state digitalizzate ed erano scritte in varie lingue”, ha affermato il dott. Kawahara. Nonostante le difficoltà, il team ha deciso di creare un database disponibile al pubblico trasferendo e traducendo i contenuti di moltissimi libri. Tutto è partito da 11 rari fossili di farfalle, senza i quali non sarebbe stato possibile iniziare la ricerca. I fossili di farfalle sono davvero rari e i pochi che si trovano sono preziosissimi. I risultati raccontano una storia lunga e dinamica, piena di rapide diversificazioni, progressi vacillanti e improbabili dispersioni. Alcuni gruppi hanno viaggiato su distanze incredibilmente vaste mentre altri sembrano essere rimasti in un posto, rimanendo fermi mentre continenti, montagne e fiumi si muovevano intorno a loro. “Le farfalle sono apparse per la prima volta da qualche parte nel Nord America centrale e occidentale”, spiegano i ricercatori. “A quel tempo, il Nord America era diviso in due da un vasto mare che divideva il continente in due, mentre l’attuale Messico era unito in un lungo arco con gli Stati Uniti, il Canada e la Siberia”. “Il Nord e il Sud America non si erano ancora uniti attraverso l’istmo di Panama, ma le farfalle hanno avuto poche difficoltà ad attraversare lo stretto tra di loro. Nonostante la vicinanza relativamente stretta del Sud America all’Africa, le farfalle hanno fatto il giro lungo, spostandosi in Asia attraverso il Bering Land Bridge. Da lì, hanno rapidamente coperto il terreno, irradiandosi nel sud-est asiatico, nel Medio Oriente e nel Corno d’Africa. Arrivarono persino in India, che allora era un’isola isolata, separata da miglia di mare aperto su tutti i lati. Ancora più sorprendente è stato il loro arrivo in Australia, che è rimasta suturata all’Antartide, l’ultimo residuo combinato del supercontinente Pangea. È possibile che le farfalle un tempo vivessero in Antartide quando le temperature globali erano più calde, facendosi strada attraverso il confine settentrionale del continente verso l’Australia prima che le due masse continentali si separassero. Più a nord, le farfalle hanno indugiato ai margini dell’Asia occidentale potenzialmente fino a 45 milioni di anni prima di migrare finalmente in Europa. La ragione di questa pausa prolungata non è chiara, ma i suoi effetti sono ancora evidenti oggi. L’Europa non ha molte specie di farfalle rispetto ad altre parti del mondo, e quelle che ha si trovano spesso altrove”, spiega il dott. Kawahara
“Molte farfalle dell’ Europa si trovano anche in Siberia e in Asia, per esempio.” Una volta che le farfalle si sono stabilite, si sono rapidamente diversificate insieme alle loro piante ospiti. Quando i dinosauri furono estinti 66 milioni di anni fa, quasi tutte le moderne famiglie di farfalle erano arrivate sulla scena, e ognuna sembra aver avuto un’affinità speciale per uno specifico gruppo di piante. “Abbiamo esaminato questa associazione su una scala temporale evolutiva, e praticamente in ogni famiglia di farfalle, le piante di fagioli sono risultate essere gli ospiti ancestrali”, dice il dott. Kawahara. “Questo era vero anche nell’antenato di tutte le farfalle.” Da allora le piante di Fabaceae hanno aumentato il loro elenco di impollinatori per includere varie api, mosche, colibrì e mammiferi, mentre le farfalle hanno ampliato in modo simile il loro palato. “Le collaborazioni botaniche che le farfalle hanno forgiato hanno contribuito a trasformarle da piccoli germogli di falene a quello che oggi è uno dei più grandi gruppi di insetti del mondo”, sottolinea la professoressa Pamela Soltis, curatrice del Florida Museum of Natural History. “L’evoluzione delle farfalle e delle piante da fiore è stata inesorabilmente intrecciata fin dall’origine delle prime, e la stretta relazione tra loro ha portato a notevoli eventi di diversificazione in entrambi i lignaggi”.
I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Ecology & Evolution
