Esa estabilidad existe pese a la diversidad actual en los patrones de alas, tamaños y formas de orugas en más de 160.000 especies repartidas por todo el mundo.

Así se desprende del análisis más extenso sobre este tema, realizado por investigadores del Instituto Wellcome Sanger y de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido).

El estudio, publicado en la revista ‘Nature Ecology and Evolution’, se basa en el análisis y la comparación de más de 200 genomas de alta calidad entre cromosomas de mariposas y polillas para comprender mejor su historia evolutiva.

Los autores descubrieron grupos raros de especies que rompieron estas normas genéticas y sufrieron reordenamientos genéticos, incluidas fusiones cromosómicas (donde se fusionan dos cromosomas) y fisiones (cuando un cromosoma se divide).

Este hallazgo arroja luz sobre las estrictas limitaciones que rigen la evolución del genoma en estos insectos ecológicamente vitales. También ofrecen información sobre los factores que han permitido a especies seleccionadas desafiar estas reglas de la evolución.

ELEMENTOS MERIOS

El trabajo es parte del Proyecto Darwin Árbol de la Vida, cuyo objetivo es secuenciar 70.000 especies en Gran Bretaña e Irlanda, y contribuye al Proyecto BioGenoma de la Tierra, que pretende secuenciar los 1,6 millones de especies en la Tierra.

Las mariposas y las polillas, denominadas colectivamente lepidópteros, representan un 10% de todas las especies animales descritas y son polinizadores y herbívoros de enorme importancia en muchos ecosistemas.

Los investigadores identificaron 32 bloques de construcción de cromosomas ancestrales, denominados ‘elementos merios’ en honor a la entomóloga pionera del siglo XVII Maria Sibylla Merian, que han permanecido intactos en la mayoría de las especies de mariposas y polillas desde su último ancestro común, hace más de 250 millones de años.

Con la excepción de un único evento de fusión antiguo entre dos cromosomas que dio lugar a los 31 cromosomas que se observan en la mayoría de las especies actuales, los cromosomas de la mayoría de las especies de ahora corresponden directamente a estos elementos merios ancestrales.

CAMBIOS MENORES

El equipo descubrió que no solo los cromosomas eran increíblemente estables, sino también el orden de los genes dentro de ellos.

Y encontró algunas especies con cambios menores, principalmente relacionados con fusiones de pequeños autosomas y el cromosoma sexual. Esto destaca el papel de la longitud de los cromosomas como impulsor del cambio evolutivo.

Sin embargo, los investigadores descubrieron un subconjunto raro de especies, como las mariposas azules (‘Lisandra’) y el grupo que contiene mariposas blancas de la col (‘Pieris’), que han desafiado estas limitaciones de la estructura del genoma. Estos grupos experimentaron una extensa reorganización cromosómica, incluida la rotura de cromosomas, y una reorganización a gran escala mediante fisión y fusión.

“Los cromosomas de la mayoría de las mariposas y polillas que viven hoy en día se remontan directamente a los 32 elementos merios ancestrales que estaban presentes hace 250 millones de años. Es sorprendente que, a pesar de que las especies se diversificaron ampliamente, sus cromosomas se hayan mantenido notablemente intactos”, según Charlotte Wright, del Instituto Wellcome Sanger.