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El registro fósil permite identificar el efecto de las flores en la evolución de los insectos


Un nuevo estudio publicado por el investigador del IBB David Peris en colaboración con el investigador Fabien Condamine, del Instituto de Ciencias de la Evolución de Montpellier (Francia) ha demostrado ahora, gracias al análisis de miles de datos del registro fósil, que las plantas con flor fueron decisivas para la diversificación de los insectos y que explican, al menos en parte, su riqueza actual.

Abejorro (insecto himenóptero) sobre infolescencia de Allium. Crédito: Leonardo Platania, investigador del IBB.

Se considera que las plantas con flor y los insectos han desarrollado una relación estrecha e interdependiente a lo largo del tiempo, que ha evolucionado para optimizar la reproducción y la supervivencia de ambas partes. Los investigadores se han propuesto demostrar esta interacción simbiótica, y que las interacciones con las plantas con flor jugaron un papel clave en la diversificación de los insectos, especialmente en aquellos que actúan como polinizadores. A pesar de que esta idea ha estado en el centro de muchas discusiones, no se tenía evidencia concreta hasta ahora.


El éxito evolutivo de los insectos.

Los insectos son, actualmente, el grupo de seres vivos con más diversidad, con un éxito evolutivo inigualable, razón por la cual encontramos insectos en cualquier lugar del planeta. Este hecho se explica por diferentes razones, como por ejemplo la adaptación a toda clase de hábitats y de recursos, o la presencia de un exoesqueleto duro que los protege.

Mientras que las especies de vertebrados representan solo un 1% de la cantidad de especies descritas en el mundo, los insectos cuentan con casi un 60% del total de especies descritas” describe David Peris, primer autor del trabajo publicado.


Caminos paralelos con las flores.

Las plantas con flor, las angiospermas, a pesar de ser un grupo joven desde el punto de vista evolutivo, puesto que aparecieron hace poco más de 130 millones de años, representan la gran mayoría de especies de plantas del planeta, un 90% de la diversidad de plantas terrestres. El cómo han conseguido las plantas con flor llegar a desarrollarse hasta representar esta proporción es una cuestión a la cual Charles Darwin se refería como un “misterio abominable”. Seguramente la coevolución entre los insectos y las angiospermas influyó en el éxito evolutivo de ambos grupos.

La coevolución tiene lugar cuando dos o más especies se influyen mutuamente en su evolución, es decir, evolucionan de manera conjunta. La variedad de formas y especializaciones compatibles entre sí descritas en las plantas y sus polinizadores han sido interpretadas como ejemplos de coevolución. Por ejemplo, el néctar de orquídeas que se encuentra protegido en lugares de la flor donde solo un tipo concreto de polinizadores con piezas bucales muy largas pueden llegar, o ejemplos de plantas que abren sus flores por la noche para ser polinizadas por insectos nocturnos. No obstante, demostrar esta influencia coevolutiva no es fácil para los investigadores.


Esfinge colibrí (insecto lepidóptero) sobrevolando inflorescencias de lavanda. Crédito : Roger López, investigador del IBB.
Un doble efecto.

En el trabajo publicado esta semana en la revista Nature Communications se ha utilizado el conjunto de más de 40.000 registros insectos descritos en el registro fósil para estimar cómo han evolucionado los diferentes grupos a lo largo de su historia evolutiva. Los resultados más importantes han sido descubrir que la evolución de las angiospermas provocó un doble efecto sobre la evolución de los insectos. La evolución de un grupo es el resultado final del sumatorio de las extinciones de sus especies y la creación de nuevas. Los insectos han conseguido una gran diversidad gracias al hecho de que en el momento de la aparición de las plantas con flor, estas actuaron evitando primeramente la extinción de los grupos de insectos que ya vivían en la Tierra. Pero no solo tuvieron este efecto, puesto que más adelante, cuando las angiospermas ya eran un grupo mayoritario de la flora terrestre, promovieron el origen de otros muchos grupos de insectos nuevos.

Es la primera vez que se consigue tener evidencia científica de la implicación entre estos dos grandes grupos a lo largo de su historia evolutiva”, destaca el investigador David Peris. Además, el efecto queda también demostrado incluso si únicamente se realizan los análisis sobre los grupos de insectos polinizadores, y también si se cogen los grupos de insectos más diversos en la actualidad (escarabajos, moscas, avispas y abejas, mariposas, y chinches).


Escarabajo de la familia Cleridae cubierto de granos de polen sobre inflorescencia de milenrama. Crédito: Oriane Hidalgo, investigadora de la IBB.
No es el único factor.

Esto demuestra que, “a pesar de que ya sabíamos que los insectos polinizaban otros grupos de plantas antes de la aparición de las angiospermas, su aparición permitió que los grupos de insectos polinizadores se adaptaran a este nuevo recurso, dando un salto, y no acabaran extinguiéndose en un primer momento” señala el investigador principal del trabajo. Y continúa “y además con esta nueva relación también evolucionaron posteriormente nuevos linajes de insectos polinizadores, como, por ejemplo, las abejas o las mariposas”.

A pesar de la influencia encontrada por parte de la evolución de este grupo de plantas sobre la evolución de los insectos, el estudio también revela que otros factores como la temperatura global, el aumento mismo de la diversidad de insectos y la evolución de otros grupos de plantas también muestran señales de correlación con los insectos. Este resultado sugiere que no se puede explicar todo solo con la evolución paralela de los dos grupos, sino que hay otros factores que también han influido en la diversificación de los insectos.

Ahora tenemos delante diferentes hipótesis para comprobar el efecto de cada uno de estos factores en investigaciones futuras, y esto nos acercará a entender, al menos en parte, cómo y por qué los insectos han conseguido el éxito evolutivo que muestran”, concluye David Peris.

Artículo de referencia: Peris, D., Condamine, F.L. The angiosperm radiation played a dual role in the diversification of insects and insect pollinators. Nat Commun 15, 552 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-44784-4

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