Un equip internacional d’investigadors, liderat pel CSIC, ha documentat un vol transoceànic de més de 4200 km realitzat per papallones de l’espècie Vanessa cardui, la migradora dels cards, establint un rècord per a un insecte.

En el treball, publicat a la revista Nature Communications, hi participen investigadors de l’Institut Botànic de Barcelona (IBB), centre mixt del CSIC i del Consorci del Museu de Ciències Naturals de Barcelona, així com de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE: CSIC-UPF), de l’Institut Botànic W. Szafer (Polònia), de la Universitat d’Ottawa (Canadà), i de la Universitat de Harvard (Estats Units).

L’octubre de 2013, l’investigador de l’Institut Botànic de Barcelona del CSIC, Gerard Talavera, va identificar diverses papallones migradores dels cards a les platges atlàntiques de la Guaiana Francesa. Aquestes observacions eren completament inusuals, ja que aquesta espècie no es troba a l’Amèrica del Sud. D’on venien?

Una suma de tècniques innovadores resol l’enigma

Una aproximació multidisciplinària ha permès desxifrar la ruta i l’origen d’aquestes papallones. Les dues hipòtesis de partida eren que les papallones podrien haver nascut a l’Amèrica del Nord, on es troben les poblacions més properes, o bé a l’Àfrica o Europa. Mitjançant l’anàlisi de trajectòries de vents, els investigadors van observar un patró sostingut de direccionalitat des de l’oest d’Àfrica, un fet que obria la possibilitat que haguessin travessat l’Atlàntic.

En estudiar la diversitat genètica de papallones de poblacions de tots els continents, els investigadors van determinar que els exemplars observats a l’Amèrica del Sud estaven relacionats amb poblacions d’Europa i Àfrica, cosa que descartava la possibilitat d’un origen a l’Amèrica del Nord.

"En tractar-se d'una espècie gairebé cosmopolita i capaç de volar grans distàncies, va ser necessari l'estudi del genoma per poder discernir diferències subtils entre poblacions. El resultat va ser claríssim: no eren papallones nord-americanes, sinó de la població que migra entre Europa i Àfrica", apunta Roger Vila, investigador principal de l'IBE i coautor de l'estudi.

Els investigadors també van analitzar l’ADN del pol·len que les papallones transportaven en els seus cossos, i van identificar dues espècies de plantes que únicament es troben a l’Àfrica tropical, demostrant així que les papallones van visitar flors d’aquesta regió.

Finalment, els investigadors van analitzar els isòtops estables de l’hidrogen i de l’estronci a partir de les ales de les papallones. Les ales preserven senyals isotòpics propis del lloc on es van criar les papallones en la seva fase larvària, fet que permet inferir el seu origen natal. Amb aquestes dades, van determinar que el seu origen era, molt probablement, països de l’oest d’Europa com ara França, Irlanda, el Regne Unit o Portugal.

“Les papallones van arribar a l’Amèrica del Sud des de l’oest d’Àfrica, volant com a mínim 4200 km sobre l’Atlàntic. Però el seu viatge potser va ser encara més llarg, iniciant-se a Europa i passant per tres continents, la qual cosa suposa una migració de 7000 km o més. Això és una fita extraordinària per a un insecte tan petit,” explica Clément Bataille, professor de la Universitat d’Ottawa al Canadà i coautor de l’article.

“Sovint veiem les papallones com un símbol de la fragilitat de la bellesa, però la ciència ens demostra que poden aconseguir gestes increïbles. Encara ens queda molt per descobrir sobre les seves capacitats,” destaca Roger Vila, investigador de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE: CSIC-UPF) i coautor de l’estudi.

Vanessa cardui. Crèdit a Gerard Talavera.

Amb l’ajuda dels vents

Els investigadors han modelat el cost energètic del viatge i calculen que el vol a través de l’oceà, sense cap aturada, va durar entre cinc i vuit dies. Aquest vol va ser energèticament possible perquè va ser facilitat per vents favorables.

“Les papallones només podrien haver completat aquest vol utilitzant una estratègia que alternés el mínim esforç per a no caure al mar, facilitat per vents ascendents, amb el vol actiu, que requereix un major consum energètic. Calculem que, sense vent, les papallones podrien haver volat un màxim de 780 km fins a consumir tot el seu greix i, per tant, la seva energia,” comenta Eric Toro-Delgado, comenta Eric Toro-Delgado, un dels autors de l’article.

Els investigadors destaquen la importància de la capa d’aire sahariana com una potencial autopista aèria de dispersió. Aquests corrents de vents, que són predominants durant tot l’any, transporten grans quantitats de pols sahariana des de l’Àfrica fins a Amèrica i participen en importants cicles biogeoquímics. Així doncs, els components biològics transportats, incloent-hi organismes vius, haurien de ser estudiats en profunditat.

Vanessa cardui. Crèdit a Roger Vila.

L’impacte potencial de les migracions en el context de canvi global

Aquesta troballa assenyala que poden existir corredors aeris naturals que connecten continents i que podrien estar facilitant la dispersió d’espècies a una escala més gran del que s’havia imaginat.

“Aquest descobriment obre noves perspectives sobre les capacitats dels insectes per a dispersar-se a llargues distàncies, fins i tot travessant mars i oceans. És possible que estem infravalorant la freqüència i l’impacte que suposen aquests moviments per als nostres ecosistemes,” comenta Gerard Talavera, líder de l’estudi. “Al llarg de la història, els fenòmens migratoris han estat importants per a definir les distribucions de les espècies tal com les observem avui en dia,” afegeix.

Els investigadors destaquen que, amb l’escalfament global i els canvis de patrons climàtics, serà possible observar alteracions més grans i fins i tot un augment en aquests esdeveniments de dispersió de llarga distància, cosa que podria tenir implicacions significatives per a la biodiversitat i els ecosistemes de tot el món.

“És imprescindible promoure rutines de monitoratge d’insectes en dispersió, el que podria contribuir a preveure i mitigar possibles riscos per a la biodiversitat derivats del canvi global” – conclou Gerard Talavera.

Article de referència

Suchan T, Bataille CP, Reich MS, Toro-Delgado E, Vila R, Pierce NE, Talavera G. (2024). A trans-oceanic flight of over 4,200 km by painted lady butterflies. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-024-49079-2