Como as borboletas surgiram nas Américas?

 

Cientistas descobrem como borboletas surgiram nas Américas e conquistaram o mundo

Por Filipe Pimentel Rações 12:54 - 16 Maio 2023Como surgiram as borboletas, 

As primeiras borboletas terão surgido há 100 milhões de anos na região hoje compreendida pelas Américas central e do Norte. Foto: Gary Bendig / Unsplash

Foi há aproximadamente 100 milhões de anos que as borboletas noturnas, ou traças, começaram a voar também durante o dia, para tirar partido do néctar produzido pelas flores de plantas que evoluíram em conjunto com as abelhas.

Com base na sequenciação genómica de cerca de 2.300 espécies de borboletas, representando 92% de todos os géneros conhecidos, uma equipa internacional de cientistas reconstruiu a ‘árvore da vida’ destes insetos alados ao longo de milhões de anos e descobriu que as primeiras borboletas apareceram algures numa região que abrange a atual América Central e a parte ocidental da América do Norte.

Atualmente, estima-se que existam cerca de 19 mil espécies diferentes de borboletas, um pouco por todo o planeta, uma dispersão que terá começado há dezenas de milhões de anos. Nessa altura, as Américas Central e do Norte estavam ainda separadas da América do Sul pelas águas marinhas que ainda submergiam o istmo do Panamá.

Neste mapa, podemos ver a disposição dos continentes há cerca de 100 milhões de anos, quando as primeiras borboletas surgiram e começaram a sua expansão pelo mundo.
Imagem: Christopher Scotese (2021)

Mas sendo animais com capacidade de voo, as borboletas não tiveram grandes dificuldades em atravessar o mar e expandir-se. Também nesses tempos longínquos, os continentes estavam ainda muito próximos uns dos outros, e a dispersão das borboletas partiu das Américas do Norte e Central, passando para a Eurásia através da ligação terrestre de Bering. Daí, seguiram o sudeste asiático, o Médio Oriente e para porções do leste africano.

Dizem os cientistas que as borboletas foram até capazes de chegar à Índia, que há milhões de anos era nada mais do que uma ilha relativamente isolada. Pensa-se que esses animais poderão ter colonizado também a Antártida, numa altura em que as temperaturas globais eram mais altas.

Ao longo deste percurso, as borboletas foram criando populações à sua passagem, sendo que só terão chegado à Europa cerca de 45 milhões de anos depois de terem alcançado a região ocidental da Ásia. Os investigadores admitem que ainda se desconhece a razão dessa ‘pausa’, mas dizem que ainda hoje são visíveis os efeitos dessa demora.

“A Europa não te tantas espécies de borboletas comparando com outras partes do mundo, e as que tem podem ser encontradas noutros locais”, explica Akito Kawahara, curador da coleção de lepidópteros (ordem das borboletas) do Museu de História Natural da Florida, nos Estados Unidos da América, e primeiro autor do artigo publicado esta semana na revista ‘Nature Ecology and Evolution’.

Depois de colonizarem o planeta, as borboletas começaram a diversificar-se intensamente, sendo que, há cerca de 66 milhões de anos, quando os dinossauros foram extintos, já quase todas as famílias existentes nos dias de hoje tinham surgido, evoluindo lado a lado com grupos específicos de plantas.

Traçada esta história biogeográfica, os investigadores perceberam também que as primeiras borboletas tinham uma predileção particular pelas flores de plantas leguminosas (faseoláceas), sobretudo o feijão.

Palema Soltis, especialista em botânica e outra das autoras do artigo, afirma que as parcerias que se estabeleceram entre as borboletas e as plantas permitiram a esses insetos passarem de um grupo divergente de traças para se tornarem um dos maiores e mais diversos grupos de insetos do planeta.

“As evoluções das borboletas e das plantas com flor têm estado inexoravelmente ligadas”, desde a origem desse grupo de insetos, sublinha a especialista, apontando que “a relação íntima entre elas resultou em eventos extraordinários de diversificação em ambas as linhagens”.

Fonte: https://greensavers.sapo.pt/cientistas-descobrem-como-borboletas-surgiram-nas-americas-e-conquistaram-o-mundo/

Nova espécie de borboleta é batizada em homenagem a vilão de Senhor dos Anéis

Um novo grupo de borboletas recebeu o nome de um vilão da série O Senhor dos Anéis

Saurona: gênero de borboleta é batizado em homenagem a Sauron, o senhor de Mordor. Museu de História Natural

© The Trustees of the Natural History Museum, London

O vilão de O Senhor dos Anéis, Sauron, tornou-se o homônimo de um novo grupo de borboletas, em uma tentativa dos cientistas de chamar a atenção para sua beleza.

Batizado de "Saurona", o novo gênero de borboletas possui alaranjadas que lembram o olho que tudo vê de Sauron, líder de Mordor, personagem do universo fictício criado por J.R.R. Tolkien.

"Dar a essas borboletas um nome incomum ajuda a chamar a atenção para esse grupo subestimado", disse a curadora sênior de borboletas do Museu de História Natural de Londres, Dra. Blanca Huertas.

O Olho de Sauron, de O Senhor dos Anéis. — Foto: New Line Cinema

O Olho de Sauron, de O Senhor dos Anéis. — Foto: New Line Cinema

Atualmente, existem apenas dois membros deste novo grupo - Saurona triangula e Saurona aurigera - no entanto, acredita-se que existam muitas outras espécies ainda não descritas.

Os especialistas esperam que despertar o interesse do público ajude a abrir caminho para descobrir mais sobre as espécies, inclusive se são endêmicas de uma área ou vulneráveis ​​à extinção.

Mais de 400 espécies diferentes foram analisadas a partir das coleções de borboletas do Museu de História Natural. Publicadas em um novo artigo na revista Systematic Entomology., as descobertas são o resultado de uma década de trabalho de uma equipe de 30 cientistas internacionais.

Os avanços no sequenciamento de DNA permitiram aos pesquisadores identificar espécies não apenas por sua aparência, mas também por sua genética. As borboletas não são as primeiras criaturas do mundo animal a receberem o nome de Sauron, com um escaravelho, um sapo e até um dinossauro já assumindo o nome do vilão.

Por Redação, do Um Só Planeta

07/05/2023 14h33  Atualizado há 17 horas

Borboletas revelam "funilaria" e improviso da evolução.

 

O mimetismo é um interessante fenômeno evolutivo.

ARTIGO

16 MAR 2023AUTOR

DANIEL J. G. LAHR

IMAGEM

ARTE IQC

Heliconius melpomene

Em poucas palavras, trata-se do caso em que espécies independentemente adquirem características físicas semelhantes, principalmente em relação à coloração “aposemática”, quando organismos venenosos ou pouco palatáveis exibem cores fortes para indicar aos predadores que nem vale a pena tentar comê-los, sob pena de passar muito mal ou até mesmo morrer.  Entre os exemplos mais conhecidos de coloração aposemática, podemos citar os venenosíssimos sapinhos dendrobatídeos. Estes sapos (ou pererecas) produzem fortes neurotoxinas, que inclusive são utilizadas em setas de caça por alguns povos originários da América do Sul.  São extremamente coloridos, facilmente reconhecíveis pelos predadores que não querem passar mal.

Animais que não são perigosos assim às vezes imitam (mimetizam) essas cores, tirando benefício da semelhança.  Entende-se que a manutenção de coloração mimética é evidência de forte pressão seletiva causada por predação.  O tipo mais conhecido de mimetismo é o “batesiano”, descrito por Henry Walter Bates, e ocorre quando uma espécie não venenosa “imita” a coloração de outra espécie venenosa. Adicionalmente, o naturalista teuto-brasileiro Fritz-Müller também descreveu outro tipo de mimetismo (chamado mülleriano), onde diversas espécies, todas pouco palatáveis, apresentam colorações parecidas, também indicando aos predadores que tentar comê-las pode ser um erro fatal.

Dá para entender como a evolução pode favorecer o surgimento de sinais coletivos de perigo – conferindo a todo um conjunto de espécies um tipo de "proteção por reputação associada". Mas isso quer dizer que as espécies, mesmo sendo diferentes, têm os mesmos genes controlando a aparência, funcionando da mesma forma?

 

Muitos genes

Ao contrário do que popularmente se pensa, não existe um “gene da cor” na maior parte dos sistemas biológicos.  O que ocorre tipicamente é uma diversa rede de diferentes genes que interagem, e estes por sua vez são “orquestrados” por uma rede regulatória genética.

Precisamos imaginar que, durante o desenvolvimento de um organismo, centenas de genes precisam ser ativados e desativados em momentos (tempo) e partes do corpo (espaço) diferentes.  Essa complexa rede de relações é orquestrada por dois tipos fundamentais de reguladores: elementos cis-regulatórios (CREs), essencialmente sequências de DNA próximas aos genes-alvo (por exemplo, os chamados "promotores"), e também fatores de transcrição (TFs), proteínas que podem se ligar/desligar de regiões do genoma, promovendo ou suprimindo a expressão de genes-alvo.

Atualmente, avançadas técnicas de sequenciamento são capazes de identificar a atividade tanto de CREs quanto de TFs.  Estas novas técnicas permitem determinar como a rede regulatória genética está funcionando ao longo do desenvolvimento do organismo.

Um recente trabalho estudou a questão do desenvolvimento de cor mimética em um emblemático par de borboletas: as Heliconius melpomene e Heliconius erato.  Estas borboletas são parentes próximas, e apenas duas espécies de um complexo de cerca de 40 espécies co-miméticas. Elas apresentam mimetismo mulleriano, ou seja, são em sua maioria venenosas e semelhantes. 

A principal característica mimética é uma grande banda vermelha no meio da asa, bastante visível e reconhecível.  H. melpomene e H. erato são parentes, mas não são espécies irmãs.  Portanto, adquiriram a capacidade de coloração de maneira independente.  Porém, por serem muito próximas, é de se imaginar que utilizaram um ferramental genético semelhante, de maneira paralela – ou seja, ambas têm à disposição a capacidade de produzir a banda vermelha, e espera-se que a tenham utilizado de maneira semelhante.

 

A surpresa

Steven Belleghem e seus colaboradores analisaram, em artigo publicado neste mês na revista Science, as principais regiões genéticas responsáveis pela regulação do desenvolvimento da banda vermelha. Esta análise se deu ao longo do desenvolvimento da borboleta: desde o estágio larval até o estágio pupal (isto é, no casulo), quando são expressos os genes que produzem a banda vermelha: ou seja, acompanharam a variação do funcionamento dos genes ao longo do tempo. E observaram também como estas mesmas regiões se comportam em diferentes partes do corpo, dividindo a asa e o corpo da larva em regiões que dão origem às partes frontal, medial e traseira da asa: ou seja, viram como o funcionamento dos genes varia no espaço.

Surpreendentemente, o padrão de regulação se mostrou completamente diferente nestas borboletas que são parentes e exibem uma coloração bastante semelhante, produzida basicamente pelos mesmo genes.  As análises das regiões de DNA possivelmente envolvidas na produção da coloração revelaram comportamentos muito distintos. Em alguns casos, nenhuma similaridade foi encontrada.  A conclusão é que estes dois organismos evoluíram, independentemente, redes genéticas regulatórias totalmente diferentes, mas que ainda assim são capazes de produzir o mesmo resultado.

 

Funilaria

Existem duas reflexões bastante interessantes que podemos tirar deste surpreendente resultado.

Primeiramente, a máxima proferida por François Jacob em seu célebre ensaio “Evolution and Tinkering”, de 1977, se mostra profundamente acurada.  Jacob, juntamente com Jacques Monod, ganhou o prêmio Nobel em 1965 por ter demonstrado a existência de regulação na expressão de genes.  Neste ensaio, Jacob defende a ideia de que a evolução funciona muito mais como uma “tinkerer” (funileira, em tradução livre) do que como uma engenheira. 

A evolução utiliza os materiais disponíveis, sem um desenho previamente definido, e gera produtos imperfeitos, assim como uma funilaria de fundo de quintal. Uma engenheira, por outro lado, escolheria seus materiais com cuidado, utilizaria um desenho pré-definido e atingiria um resultado perfeitamente adequado à finalidade do projeto. Adicione neste caldo o fato que parte da evolução ocorre por seleção natural (características que conferem vantagem adaptativa são mantidas), mas outra grande parte ocorre pelo mero acaso, fenômeno conhecido como deriva genética (características são mantidas sem nenhuma razão em particular). 

No caso da dupla de borboletas Heliconius, vemos essa cena de maneira dramática: as espécies compartilham um ancestral em comum há cerca de 11 milhões de anos. Por todo este tempo, em suas histórias evolutivas independentes, ocorreram eventos aleatórios e eventos de seleção natural que moldaram diferencialmente as redes genéticas regulatórias de cada borboleta, porém sempre mantendo o resultado final da presença da mancha vermelha no meio da asa.

Em segundo lugar, temos aqui um magnífico exemplo da importância dos ditos “resultados negativos” na ciência.  O resultado mais simples esperado para o paralelismo fenotípico (isto é, aparência semelhante) entre o par de borboletas seria encontrarmos também um paralelismo genético (genes semelhantes, regulados de modo semelhante).  No entanto, a evolução funileira trabalhou com os materiais disponíveis, produzidos por eventos independentes de perda/manutenção de mecanismos de regulação, e gera, como resultado, aparências quase iguais (existem pequenas diferenças entre as bandas vermelhas de cada espécie), geradas por genes quase iguais – mas regulados de modo radicalmente distinto. 

Este exemplo de convergência fenotípica gerada a partir de mecanismos genéticos distintos reforça a ideia de que a presença da banda vermelha é forte indicação de pressão seletiva predatória.  Neste caso, o resultado “negativo”, ou seja, distinto do esperado, permite à ciência avançar ainda mais do que poderia se os pesquisadores tivessem obtido o tedioso resultado esperado.

Daniel J. G. Lahr, PhD, é professor associado no IB-USP, e atua na área de microbiologia evolutiva

REFERÊNCIA

Jacob, François. "Evolution and Tinkering." Science, 196 (1977): 1161–1166.

Fonte: https://www.revistaquestaodeciencia.com.br/index.php/artigo/2023/03/16/borboletas-revelam-funilaria-e-improviso-da-evolucao

Biblis hyperia em Tragia alienata

Ocorrência de Biblis hyperia nectanabis- Biblidinae Biblidini (Fruhstorfer, 1909) em Tragia alienata (Didr.) Múlgura & M.M. Gutiérrez.

Biblis hyperia (denominada popularmente, em inglês, Red Rim)^[3] é uma borboleta neotropical da família Nymphalidae, considerada a única espécie de seu gênero (gênero monotípico). É nativa do México até o Paraguai, incluindo as Índias Ocidentais^[1] (exceto Cuba, Ilha de São Domingos e Jamaica);^[4] raramente indo parar na região sul do Texas.^[5] Foi classificada por Pieter Cramer, com a denominação de Papilio hyperia, em 1779.^[1] Varia de pouco mais de 5 a 7.6 centímetros de envergadura^[5] e se caracteriza por possuir, vista de cima, coloração quase negra (um pouco mais pálida no canto das asas anteriores), com bandas em vermelho na proximidade inferior das asas posteriores. Ambos os sexos são idênticos, não havendo qualquer variação na padronização, embora a largura da banda vermelha sobre a asa posterior varie ligeiramente entre indivíduos. A parte inferior das asas é idêntica à sua vista superior, exceto por ser um pouco mais pálida.^[3]

Hábitos

Biblis hyperia é geralmente encontrada isoladamente, em altitude variando entre o nível do mar e cerca de 1.000 metros, porém mais freqüentemente abaixo de 500 metros; vivendo em ambientes alterados, incluindo clareiras de floresta, florestas secundárias, ao longo das estradas ou caminhos e margens de rios. Seu voo é lento e os machos tendem a continuamente agitar suas asas quando se assentam na folhagem de arbustos ou árvores, ou quando absorvem a umidade mineralizada de pedras ou seixos.^[3]

Ciclo de vida

Lagartas encontradas em planta de Tragia^[1] (Euphorbiaceae),^[6] contendo dois prolongamentos como chifres em sua cabeça e uma série de protuberâncias espiniformes em seu corpo, sendo amarronzadas como um galho em sua fase final. Crisálida com prolongamentos alares.^[7] O ovo eclode após uma semana, com a lagarta passando por diversas transformações.^[8] O ciclo, de crisálida a adulto, leva de 10^{[carece de fontes]} a pouco mais de 20 dias^[8] em média.

Mimetismo e toxidade

Segundo Andrew V. Z. Brower, embora a banda vermelha nas asas posteriores esteja posicionada de forma diferente, Biblis hyperia poderia se constituir em um possível caso de mimetismo Mülleriano; imitando borboletas do gênero Heliconius em áreas onde estas borboletas exibam asas negras, com uma banda vermelha nas asas anteriores. Também têm uma semelhança mimética com vários Papilionidae do gênero Parides.^[6] Adrian Hoskins afirma que seu voo lento poderia ser indicativo de que esta espécie é desagradável para as aves e que as plantas da qual se alimentam suas larvas, Euphorbiaceae, contêm toxinas que poderiam ficar retidas nos órgãos das borboletas adultas.^[3]

Subespécies

Biblis hyperia possui cinco subespécies:^[1]

• Biblis hyperia hyperia - Nativa da região de São Tomás, descrita por Fabricius em 1775.
• Biblis hyperia aganisa - Nativa da região do México, descrita por Boisduval em 1836.
• Biblis hyperia laticlavia - Nativa da região do Equador, descrita por Thieme em 1904.
• Biblis hyperia nectanabis - Nativa da região do Brasil (RS;^[1] SP; MG; ES;^[9] BA;^[10] RJ e outros estados^{[carece de fontes]}) e Paraguai, descrita por Fruhstorfer em 1909.^[1]
• Biblis hyperia pacifica - Nativa da região do Equador, descrita por Hall em 1928.

Uma sexta subespécie, ainda não descrita, parece habitar a região do Peru.

Referências

1.  «Biblis» (em inglês). Lepidoptera and some other life forms. 1 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
2. ↑ «Biblidinae (Boisduval, 1833)» (em inglês). Butterflies and some other life forms. 1 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
3. ↑ ^{Ir para:a b c d} Adrian Hoskins. «Red Rim - Biblis hyperia (Cramer, 1779)» (em inglês). Learn about butterflies. 1 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
4. ↑ D'ABRERA, Bernard (1984). Butterflies of South America (em inglês). Australia: Hill House. p. 176-177. 255 páginas. ISBN 0-9593639-2-0
5. ↑ ^{Ir para:a b} «Biblis hyperia (Cramer, 1779)» (em inglês). Butterflies and moths of North America. 1 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
6. ↑ ^{Ir para:a b} Andrew V. Z. Brower. «Biblis hyperia (Cramer, 1779)» (em inglês). Tree of life web project. 1 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
7. ↑ «Biblis hyperia aganisa, (Boisduval, 1836) - Immatures, page 2» (em inglês). Butterflies of America. 3 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
8. ↑ ^{Ir para:a b} Berry Nall (2011). «Red Rim (Biblis hyperia) life history» (em inglês). Berry's butterfly photos. 3 páginas. Consultado em 10 de janeiro de 2015
9. ↑ Kelen Coelho Cruz; Sileimar Maria Lelis; Mariana Aparecida Silva Godinho; Rúbia Santos Fonseca; Paulo Sérgio Fiúza Ferreira; Milene Faria Vieira (setembro–outubro de 2012). «Species richness of anthophilous butterflies of an Atlantic forest fragment in southeastern Brazil» (PDF) (em inglês). Revista Ceres, Viçosa (v. 59, n.5, p. 571-579). 4 páginas. Consultado em 13 de janeiro de 2015
10. ↑ Thamara Zacca; Freddy Bravo; Maíra X. Araújo (2011). «Butterflies (Lepidoptera: Papilionoidea and Hesperioidea) from Serra da Jibóia, Bahia state, Brazil» (em inglês). Entomo brasilis 4 (3): página 139-143. 2 páginas. Consultado em 13 de janeiro de 2015
11. Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.  https://pt.wikipedia.org/wiki/Biblis_hyperia

 

Particularidades:  

Biblis gênero contém apenas uma única espécie, que é uma das espécies mais características e instantaneamente reconhecíveis na Região Neotropical. Ambos os sexos são idênticos, e não há qualquer variação na padronização, embora a largura da banda rosa brilhante sobre a asa posterior varie ligeiramente. A parte inferior das asas é idêntica ao da superfície superior, exceto por ter sido um pouco mais pálida. Biblis é distribuída por todas as áreas tropicais e subtropicais da região neotropical, desde o México até o Paraguai. Também é encontrado nas maiores ilhas do Caribe com ligeiras variações. É comum em locais perturbados, clareiras florestais, floresta, pastagem, mosaicos de vegetação e ao longo das estradas e margens de rios. Ela é encontrada em altitudes entre o nível do mar e cerca de 1000m, mas é mais freqüente abaixo borboletas 500m. Geralmente vivem isoladas. Os machos tendem a continuamente balançar suas asas quando na folhagem de arbustos ou árvores, ou quando vão absorver minerais em locais úmidos como rochas ou seixos. O vôo é lento seu padrão de cor sugere que esta espécie é desagradável para os pássaros. As lagartas se alimentam de Euphorbiaceae que contêm toxinas e provavelmente são seqüestradas e retidas nos corpos das borboletas adultas. É um pouco surpreendente, portanto, que as cores e padrões não são imitados por outras espécies.

Adulto emergindo

Vista dorsal 

Vista frontal

Lagarta de ultimo ístar

Lagarta de ultimo instar 

Medidas

Lagarta

Pupa

Pupa

Pupa

O ciclo tem como planta hospedeira a Euphorbiaceae Tragia alienata   conhecido popularmente como Cipó-urtiguinha ou no nordeste como tamearana, uma trepadeira delicada e muito urticante.

A inflorescência

 Folha

 Folhas e inflorescência

Frutos

A  inflorescência

Frutos

Frutos

 Frutos

 Frutos

Inflorescência

Frutos e inflorescência

Folhas e frutos

 Medidas dos frutos

 Medidas dos frutos

 Inflorescência

 Medidas da inflorescência

A Inflorescência

 Botão floral da inflorescência

Planta nativa de: Argentina Nordeste, Argentina Noroeste, Bolívia, Brasil Nordeste, Brasil Sul, Brasil Sudeste, Brasil Centro-Oeste, Paraguai

Possiveis sinonímias:

. Bia lhotzkyana Klotzsch

·  Bia sellowiana Klotzsch ex Baill.

·  Tragia alienata (Didr.) Múlgura & MMGut.

·  Tragia cissoides Müll.Arg.

·  Tragia sellowiana Müll.Arg.

Agradecimentos: Inês Cordeiro, do Instituto de Botânica do Herbário de SP., pela confirmação da identificação da planta hospedeira da lagarta.