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Los secretos evolutivos por los que la mariposa monarca puede comer una planta venenosa sin morir

El biólogo evolutivo Noah Whiteman, de la Universidad de California, Berkeley, y su colegas querían identificar qué tenían en común los 21 insectos que se alimentan del algodoncillo.

La mariposa monarca se alimenta de una planta venenosa y conserva pequeñas dosis de la toxina en su cuerpo. BBC/Getty Images

Si un ave las come, las vomita casi inmediatamente: están envenenadas.

Es así como se defiende la mariposa monarca de sus depredadores.

Por esa razón, por ser capaz de vivir con un veneno mortal que hasta en pequeñas dosis puede detener el corazón y afectar el sistema nervioso, ha despertado la curiosidad científica desde hace años.

Y es que su alimento casi exclusivo es una planta, llamada asclepia y también conocida como algodoncillo, cuyo veneno usan los cazadores de varias partes de África para untar las puntas de sus flechas.

Ahora, varios científicos de universidades de Estados Unidos, Francia y Alemania han desentrañado el misterio, tal como explica su investigación, titulada «La edición genética rastrea la evolución de la resistencia a la toxina de la mariposa monarca» y publicada en la revista especializada Nature.

Cómo vivir envenenada

Con sus alas amarillas y naranjas, muchos coinciden en que es uno de los insectos más bellos de la naturaleza.

Pero los colores tienen otra razón de ser. Son un claro mensaje para los depredadores: la mariposa está envenenada, y por tanto, no es un alimento aconsejable.

Después de años de investigación, la comunidad científica ofrece respuestas a la incógnita de cómo el lepidóptero se adaptó para comer la planta tóxica sin morir.

Biólogos y genetistas descubrieron los pasos evolutivos que la blindaron ante la toxina. Lo primero fue identificar las otras especies que eran resistentes a ella, llamada glucósido cardiotónico, que en ciertas dosis puede afectar de manera grave al corazón.

mariposa entre flores del algodoncillo
La monarca se alimenta casi exclusivamente del algodoncillo. BBC/Getty Images

El biólogo evolutivo Noah Whiteman, de la Universidad de California, Berkeley, y su colegas querían identificar qué tenían en común los 21 insectos que se alimentan del algodoncillo.

Y descubrieron tres mutaciones que son la clave para esta resistencia a la toxina.

No todas aparecieron a la vez. La monarca compartía una de las mutaciones con otra mariposa que no come la planta en cuestión. Tiene también otra mutación que solo está presente en los insectos que sí toleran el veneno pero no lo acumulan. Y la tercera apareció en un ancestro cercano.

Pero no sucedió de un día a otro. Cuando la monarca se volvió resistente a la toxina, comenzó a gozar de un beneficio raro en la naturaleza: comer lo que pocos comían.

«Editando» moscas

Utilizando la tecnología de edición genética Crispr, comenzaron a aplicar estas mutaciones por separado a moscas de la fruta que no se alimentan del algodoncillo.

La primera mutación indicó que podían sobrevivir con muy pequeñas dosis de la toxina, la segunda con mayor cantidad, y tras la tercera, numerada como 122, eran capaces hasta de almacenar la toxina en el cuerpo.

No obstante, cuando aplicaron la 122 solamente, los insectos no sobrevivieron, lo cual demostró que por sí sola tiene efectos secundarios fatales y que solo puede funcionar si está precedida por otra.

Por tanto, en este caso, el orden sí afecta el producto.

El genetista Peter Andolfatto, de la Universidad de Columbia, en EE.UU., llegó a la misma conclusión y lo compartió en agosto con la revista eLife.

Utilizando otro sistema de edición de genes, descubrieron que el orden en que se aplican los cambios es crítico. En una secuencia de mutaciones lograron producir insectos tolerantes al algodoncillo, en otra, las moscas desarrollaron problemas neurológicos.

«Puedes comprender qué ha pasado a lo largo del tiempo», declaró a Science Hopi Hoekstra, bióloga de la Universidad de Harvard, en EE.UU. «Están reconstruyendo la historia de la evolución».

Para la académica especialista en la evolución, esto resuelve una pregunta científica que se intentaba responder desde hace mucho tiempo.

«Es una historia con un final perfecto».


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