Hace unos 115 mil años, el mundo se cubrió de hielo, como lo venía haciendo de forma periódica en los últimos 2,6 millones de años. Los mares retrocedieron y la vegetación desapareció en gran parte de Europa, por lo que sus habitantes tuvieron que huir hacia zonas más cálidas para sobrevivir. Los animales que conocemos hoy en día son los descendientes de aquellos que lo lograron y la historia de sus antepasados permanecía oculta en sus genes.

Ahora, una investigación internacional publicada en Science Advances liderada por el Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF), y que ha contado con la colaboración del Instituto Botánico de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB),  ha identificado los refugios climáticos de las mariposas durante la Edad de Hielo y las rutas que siguieron para recolonizar el norte de Europa. 

Mediante el análisis genético más grande realizado hasta la fecha sobre un grupo de animales, el equipo ha descubierto los obstáculos geográficos que estos insectos encontraron en su desplazamiento. La investigación también arroja luz sobre cómo conservar la diversidad genética en la situación de cambio climático actual.

El ADN de las mariposas europeas revela los refugios climáticos de sus ancestros

Estudios anteriores habían situado el sur de Europa como refugio climático durante la Era Glacial. Esta investigación ilumina la historia de este viaje durante el cuaternario con el análisis genético más extenso realizado en un grupo animal hasta la fecha.

Durante 17 años, el equipo recolectó ejemplares de distintas poblaciones de 494 especies de mariposas del centro y el norte de Europa y analizó 31.000 secuencias de ADN mitocondrial. El análisis se realizó mediante técnicas de barcoding, que permiten la identificación de especies con una porción mínima de ADN. 

El análisis genético y filogeográfico reveló que las mariposas se refugiaron principalmente en el Mediterráneo durante la Edad de Hielo, señalando las penínsulas, algunas islas y el Magreb como sus refugios climáticos. 

Las mariposas de la Edad de Hielo se encontraron con obstáculos durante su migración

De acuerdo con el análisis genético de las mariposas actuales, el Mediterráneo supuso una barrera para el desplazamiento de estos insectos cuando terminó la Edad de Hielo. Sin embargo, la investigación ha identificado el Magreb, en el norte de África, como el refugio climático más al sur. 

“No esperábamos situar un refugio climático en el Magreb porque está al otro lado del Mediterráneo. Posiblemente, las mariposas viajaron hasta allí por el estrecho de Gibraltar y desde Sicilia a Túnez, pero quedaron “atrapadas” por el mar, que aumentó su nivel con el deshielo, y porque las zonas costeras pasaron a ser demasiado calurosas para muchas especies. Esto explica que ahora exista una gran endemicidad en el Magreb, una zona que requiere medidas de conservación urgentes”, explica Roger Vila, investigador principal del grupo de Diversidad y evolución de las mariposas del IBE que ha liderado el estudio.

Además del Mediterráneo, el estudio también identifica los Pirineos y el Valle del Ebro, en España, entre las barreras más importantes que los insectos encontraron durante su migración.  

Reconstruida la recolonización de las mariposas en Europa durante la Era Postglacial

Durante el deshielo las mariposas volvieron a expandirse por toda Europa, pero el paisaje había cambiado. Según estudios anteriores, los Alpes actuaron como una barrera para la recolonización de otros grupos de animales, que quedaron atrapados en la Península Itálica. Sin embargo, el equipo ha descubierto que las mariposas pudieron franquear los Alpes para recolonizar el norte de Europa. De hecho, Italia destaca como la región más importante de dispersión postglacial. 

“Las montañas presentan un doble juego: en la época glacial fueron una barrera porque estaban congeladas, pero en las épocas interglaciales proporcionan un refugio con suficiente humedad y sin temperaturas estivales extremas. Hoy en día, la máxima diversidad de mariposas se encuentra en estos ecosistemas”, señala Mattia Menchetti, investigador postdoctoral del IBE y co-autor del estudio.

La historia de las mariposas arroja claves para su conservación frente al cambio climático

Frente al aumento de temperaturas debido al cambio climático, las mariposas necesitan espacios naturales que les permitan descansar, alimentarse y reproducirse durante su desplazamiento hacia el norte de Europa. Por ello, el estudio concluye que el mantenimiento y protección de grandes corredores naturales que conecten el Mediterráneo y las montañas del sur de Europa con el centro y norte de Europa, son clave para su conservación.

 “La fragmentación del hábitat que ha producido el ser humano con la construcción y la agricultura intensiva es un grave problema incluso para especies que vuelan, como las mariposas. La creación de grandes corredores naturales, vías verdes para animales, que conecten el Mediterráneo con Escandinavia ayudaría a evitar la pérdida de diversidad genética por el cambio climático”, comenta Mattia Menchetti.

Además, la tecnología desarrollada en este estudio podría facilitar el mapeo genético de animales y vegetales en todo el mundo, contribuyendo a preservar la biodiversidad global.

“Hasta ahora, los estudios reunían información genética sobre una especie de mariposa y la relacionaban con su situación geográfica. El nuevo modelo utiliza filogeografía comparada para integrar toda la información de un grupo animal diverso en una región y construir el mapa de sus desplazamientos históricos, endemicidad y puntos de elevada variedad genética de una forma objetiva y precisa”, añade Roger Vila.

Artículo referenciado:

Dapporto, L., Menchetti, M., Dincă, V., Talavera, G., Garcia-Berro, A., D'Ercole, J., Hebert, P. D. N., & Vila, R. (2024). The genetic legacy of the Quaternary ice ages for West Palearctic butterflies. Science Advances. DOI:10.1126/sciadv.adm8596