Los investigadores señalan a Nueva Caledonia como la fuente de diversidad de los escarabajos Eumolpinae del Pacífico Sur
• Un estudio, liderado por el Instituto Botánico de Barcelona (IBB), señala la dispersión oceánica como el principal mecanismo que impulsa la colonización de los archipiélagos del Pacífico Sur.
• Los escarabajos se asentaron en Nueva Caledonia durante el Oligoceno y se dispersaron a los archipiélagos cercanos durante los últimos 20 millones de años, llegando a Nueva Zelanda hasta tres veces de manera independiente.
Eumolpinae es una de las subfamilias más diversas de Chrysomelidae, conocida como escarabajos de las hojas (leaf beetles) en inglés por su hábito de alimentarse de las partes verdes de las plantas, y se distribuyen principalmente en los trópicos. Los Eumolpinae son muy diversos en el Pacífico Sur, especialmente en Nueva Caledonia, donde, a pesar del tamaño relativamente pequeño del archipiélago, se estima que podrían haber más de 200 especies. No obstante, también están presentes en Nueva Zelanda e incluso en las pequeñas y remotas islas de Lord Howe y Norfolk.
El grupo de investigación Herbivore Beetle Evolution Lab del IBB ha estado estudiando estos escarabajos durante más de 15 años, y su nuevo estudio, que ha incluido la filogenia más informativa de Eumolpinae hasta la fecha, ha confirmado que todas las especies actuales del Pacífico Sur provienen de un ancestro común.
El estudio se ha centrado en los archipiélagos del Pacífico Sur, particularmente en Nueva Caledonia y Nueva Zelanda, restos del antiguo continente de Zelandia que incluyen terrenos continentales de Gondwana que datan del Jurásico. Estas regiones también presentan formaciones volcánicas y de origen orgánico, y parece ser que han experimentado una historia compleja de sumersiones y resurgimientos. En este escenario geográfico cambiante, el terreno estable más antiguo de la zona sería Grande Terre, la isla más grande de Nueva Caledonia, de unos 37 millones de años. Áreas de la actual Nueva Zelanda pueden haber emergido varias veces a lo largo de la historia del archipiélago, pero existe un consenso relativamente bueno sobre eventos tectónicos y volcánicos catastróficos catastróficos que afectaron principalmente a la Isla Norte, los cuales pudieron haber sumergido la mayor parte de la isla hasta hace unos 22 millones de años.
El aspecto biológico de estos archipiélagos es más controvertido, y el origen de su biodiversidad ha sido motivo de debate entre los científicos. «Estas islas tienen una biota muy especial y única caracterizada por muchas líneas endémicas«, destaca Leonardo Platania, co-primer autor del estudio, «y esto ha llevado a un debate sobre su origen«.
Para entender la distribución y evolución de las especies es crucial conocer la historia geológica de las islas.
Cada grupo taxonómico ha experimentado diferentes procesos e historias, y para obtener una visión completa de la evolución y biogeografía de esta región compleja, es esencial estudiar tantos grupos como sea posible. «Nuestro estudio es relevante para la síntesis biogeográfica del Pacífico Sur, entre otras cosas por su enfoque en un grupo taxonómico, los Eumolpinae, ampliamente distribuido y altamente diverso en todos los archipiélagos de la región«, explica Jesús Gómez-Zurita, autor principal del estudio e investigador en el Instituto Botánico de Barcelona (IBB), centro de investigación mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Museo de Ciencias Naturales de Barcelona (MCNB).
El estudio filogenético, que examina las relaciones evolutivas entre las especies, ha confirmado el origen monofilético de los escarabajos del Pacífico Sur. Esto significa que todas las especies actuales en esta región descienden de un ancestro común que divergió de otras líneas de Eumolpinae hace aproximadamente entre 45 y 75 millones de años, durante un periodo de transformaciones significativas en el margen oriental de Gondwana.
Sin embargo, hubo un largo período entre el origen de los Eumolpinae del Pacífico Sur y su diversificación, durante el cual los parientes más cercanos aparentemente no dejaron descendientes actuales o no pudieron ser identificados. Este patrón es consistente con la extinción, lo que, junto con la incertidumbre sobre el origen geográfico del grupo, planteó una hipótesis sugerente. Según esta hipótesis, los Eumolpinae del Pacífico Sur podrían descender de un grupo originalmente distribuido en la Antártida Occidental, aún conectada a Gondwana y con un clima cálido durante el Cretácico Tardío, que se extinguió cuando la Antártida adquirió sus actuales condiciones climáticas extremas.
El estudio también reveló que el principal proceso generador de diversidad en la región ha sido la diversificación in situ, es decir, la formación de nuevas especies en cada isla una vez que los escarabajos llegaron a ellas. La mayoría de las islas del Pacífico Sur fueron colonizadas por migrantes transoceánicos de Nueva Caledonia, con la excepción de la Isla Norfolk, que podría haber sido colonizada desde Nueva Zelanda. En este sistema, la dispersión se explica como un proceso donde pequeños animales o semillas migran a través del océano, quizás viajando en tierra flotante o escombros de plantas o siendo transportados por tormentas. En el caso de los Eumolpinae del Pacífico Sur, se tuvo que asumir la dispersión en todos los casos debido a que la edad de los grupos insulares siempre fue posterior al origen de las islas mismas. Estos raros eventos de dispersión ocurrieron al menos tres veces de manera independiente desde Nueva Caledonia hasta Nueva Zelanda durante el Mioceno, resaltando la importancia de la dispersión a larga distancia en la biogeografía de las islas, aunque algunos estudios todavía sugieren la presencia de reliquias gondwánicas en estas islas para otros organismos (la hipótesis de vicariancia).
«Los Eumolpinae muestran un patrón biogeográfico bastante excepcional en el Pacífico Sur, con Nueva Caledonia actuando como la fuente de diversidad en la región, cuando para la mayoría de otros organismos, las islas más grandes como Nueva Zelanda o Australia son los centros dominantes de dispersión en la región«, dice Anabela Cardoso, co-primer autora e investigadora en el laboratorio de Gómez-Zurita, «y nuestro estudio también muestra lo importante que puede ser la rara dispersión oceánica para la evolución de la vida«. El hecho de invocar la dispersión transoceánica a larga distancia para organismos pequeños con capacidad de dispersión limitada y sin capacidad de sobrevivir en agua marina plantea preguntas sobre cómo este proceso podría haber llevado a la colonización efectiva de partes distantes y aisladas del mundo. La casualidad y los largos periodos evolutivos que permiten eventos improbables son parte de la respuesta, pero también podrían estar involucradas características biológicas intrínsecas de los organismos, aumentando las posibilidades de que ocurran eventos improbables. «Considerando los hábitos subterráneos de las etapas larvarias de los Eumolpinae, su transporte en terrones de tierra adheridos a las raíces de grandes árboles caídos arrastrados por el mar podría explicar cómo sobrevivieron a duras condiciones marinas hasta llegar eventualmente a tierra«, sugiere Platania.
«Este estudio se suma al creciente conocimiento sobre las diversas historias biogeográficas que moldean la extraordinaria diversidad de la vida en el Pacífico Sur y proporciona una alternativa sólida e interesante a las rutas de dispersión a larga distancia comúnmente encontradas para esta región, destacando tanto la importancia de la dispersión como su dependencia de la biología actual de los organismos estudiados» concluye Jesús Gómez-Zurita.
Artículo de referencia:
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., Tous-saint, E. F. A., & Gómez-Zurita, J. (2024). New Caledonian rovers and the historical biogeography of a hyper-diverse endemic lineage of South Pacific leaf beetles. Systematic Entomology. https://doi.org/10.1111/syen.12632
