Els investigadors assenyalen Nova Caledònia com l’origen de la diversitat dels escarabats Eumolpinae al Pacífic Sud
• L’estudi, dirigit des de l’Institut Botànic de Barcelona (IBB) en col·laboració amb investigadors d’institucions de nou països, assenyala la dispersió oceànica com el principal mecanisme de colonització dels arxipèlags del Pacífic Sud.
• Els escarabats es van arribar a Nova Caledònia durant l’Oligocè des d’on es van dispersar als arxipèlags propers als darrers 20 milions d’anys, arribant a Nova Zelanda fins a tres vegades de manera independent.
Els Eumolpinae són una de les subfamílies més diverses dels Chrysomelidae, els anomenats escarabats de les fulles en anglès, donat que tots s’alimenten de les parts verdes de les plantes, i es distribueixen principalment als tròpics. Els Eumolpinae són molt diversos al Pacífic Sud, especialment a Nova Caledònia, on, malgrat la mida relativament petita de l’arxipèlag, podrien viure més de 200 espècies. Aquests insectes també es troben a Nova Zelanda i fins i tot a les diminutes i remotes illes de Lord Howe i Norfolk.
L’Herbivore Beetle Evolution Lab de l’IBB ha estat estudiant aquests escarabats durant més de 15 anys, i el seu nou treball, que ha inclòs la filogènia més informativa dels Eumolpinae fins ara, ha confirmat que totes les espècies actuals del Pacífic Sud provenen d’un ancestre comú.
L’estudi s’ha centrat en els arxipèlags del Pacífic Sud, particularment a Nova Caledònia i Nova Zelanda, restes de l’antic continent desaparegut de Zealandia i que inclouen terrenys continentals de Gondwana que es remunten al Juràssic. Aquestes regions també presenten formacions volcàniques i d’origen orgànic, i pel que sembla van experimentar una història complexa d’enfonsaments i emersions. En aquest escenari geogràfic canviant, el terreny estable més antic de la regió correspon a Grande Terre, l’illa més gran de Nova Caledònia, d’uns 37 milions d’anys d’antiguitat. Algunes parts de la Nova Zelanda actual podrien haver estat contínuament emergides al llarg de la història de l’arxipèlag, però hi ha un cert consens sobre esdeveniments tectònics i volcànics catastròfics que podrien haver enfonsat la major part de l’Illa Nord fins fa uns 22 milions d’anys.
Les qüestions sobre la biologia d’aquests arxipèlags són més controvertides que les geològiques, i l’origen de la seva biodiversitat ha estat un tema de debat entre els científics. “Aquestes illes tenen una biota molt especial i única, caracteritzada per molts grups endèmics” assenyala Leonardo Platania, co-primer autor de l’estudi, “i això ha conduït a un debat obert sobre el seu origen.”
Per entendre la distribució i l’evolució de les espècies cal entendre la història geològica de les illes.
Cada grup d’organismes ha estat sotmès a processos i històries diferents, i per a tenir una visió general de l’evolució i la biogeografia d’aquesta regió és important estudiar tants organismes diferents com sigui possible.” El nostre estudi és rellevant per a la síntesi biogeogràfica del Pacífic Sud, entre d’altres perquè es centra en un grup taxonòmic, els Eumolpinae, que està àmpliament distribuït i és molt divers en tots els arxipèlags de la regió“, explica Jesús Gómez-Zurita, autor principal de l’estudi i investigador de l’Institut Botànic de Barcelona (IBB), centre de recerca mixt del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), i del Museu de Ciències Naturals de Barcelona (MCNB).
L’estudi filogenètic, que examina les relacions evolutives entre espècies, ha confirmat l’origen monofilètic d’aquest grup d’escarabats del Pacífic Sud, el que implica que totes les espècies actuals d’aquesta regió provenen d’un ancestre comú que va separar-se d’altres línies evolutives de Eumolpinae fa uns 45-75 milions d’anys, durant un període d’importants transformacions en el marge oriental de Gondwana.
Malgrat això, va haver-hi un llarg període de temps entre l’origen d’aquest ancestre i la seva diversificació al Pacífic Sud. Aquest resultat podria ser degut a que no es va aconseguir incloure a l’estudi als parents més propers d’aquest grup, però el patró també és consistent amb l’extinció, que juntament amb la incertesa sobre l’origen geogràfic del grup suggerir una hipòtesi ben interessant. Segons aquesta, els Eumolpinae del Pacífic Sud podrien ser els descendents d’un grup originalment distribuït a l’Antàrtida Occidental, en aquell moment, el Cretàcic Superior, encara connectada a Gondwana i amb clima càlid, i que es va extingir quan l’Antàrtida va adquirir les seves dures condicions climàtiques que manté en l’actualitat.
L’estudi també proposa que el principal procés generador de diversitat a la regió ha estat la diversificació in situ, la formació de noves espècies en cada illa un cop que els escarabats hi van arribar, i que la major part de les illes del Pacífic Sud van ser colonitzades per migrants transoceànics des de Nova Caledònia, amb l’única excepció de l’illa de Norfolk, que podria haver estat colonitzada des de Nova Zelanda. En aquest sistema i similars, la dispersió implica que petits animals o llavors poden travessar l’oceà, sobre objectes flotants o restes vegetals arrossegats pels corrents i tempestes. En el cas dels Eumolpinae del Pacífic Sud, es va haver d’assumir dispersió en tots els casos perquè l’edat calculada dels grups d’escarabats a cada illa era sempre posterior a l’origen de l’illa mateixa. Resulta particularment rellevant la troballa del fet que aquests rars esdeveniments de dispersió es van produir almenys tres vegades de forma independent des de Nova Caledònia fins a Nova Zelanda durant el Miocè, destacant la rellevància de la dispersió a llarga distància en la biogeografia insula, si bé alguns estudis encara defensen la idea de l’existència de relictes de Gondwana en aquestes illes per a altres grups d’organismes (l’anomenada hipòtesi de la vicariança).
“Els Eumolpinae mostren un patró biogeogràfic bastant excepcional al Pacífic Sud, amb Nova Caledònia actuant com l’origen de la diversitat a tot el Pacífic Sud, quan per a la majoria d‘organismes, són les illes més grans, com Nova Zelanda o, per descomptat, Austràlia, els centres dominants de dispersió en aquesta regió“, afirma Anabela Cardoso,co-autora i investigadora en el laboratori Gómez-Zurita, i continua: “el nostre estudi també il·lustra la importància de la dispersió oceànica per a l’evolució de la vida“. El fet d’invocar la dispersió transoceànica de llarga distància per a organismes petits amb una capacitat de dispersió a priori limitada i incapaços de sobreviure en l’aigua marina immediatament planteja preguntes sobre com aquest procés podria conduir a la colonització de llocs distants i aïllats del món. L’atzar i els llargs períodes evolutius que permeten esdeveniments improbables són part de la resposta, però les característiques biològiques intrínseques dels organismes també podrien estar implicades, augmentant precisament la probabilitat de que es produeixin esdeveniments justament improbables. “Considerant els hàbits subterranis de les fases larvàries dels Eumolpinae, el seu transport en masses de sòl adherides a les arrels de grans arbres caiguts i transportats pel mar podria explicar la supervivència a través de dures condicions marines fins a l’arribada eventual a terra ferma“, considera Platania.
“Aquest estudi contribueix al coneixement de la varietat d’històries biogeogràfiques que configuren l’extraordinària diversitat de la vida en el Pacífic Sud i proporciona una alternativa sòlida i interessant a les rutes de dispersió de llarga distància habituals per a aquesta regió, destacant tant la importància de la dispersió, com el mode en què aquesta també està condicionada per la pròpia biologia dels organismes estudiats” conclou Jesús Gómez-Zurita.
Article de referència:
Platania, L., Cardoso, A., Anderson, M., Fikáček, M., Gauthier, J., Hendrich, L., Mille, C., Morii, Y., Reid, C. A. M., Seidel, M., Morgan-Richards, M., Trewick, S. A., Toussaint, E. F. A., & Gómez-Zurita, J. (2024). New Caledonian rovers and the historical biogeography of a hyperdiverse endemic lineage of South Pacific leaf beetles. Systematic Entomology. https://doi.org/10.1111/syen.12632
