L’anàlisi de milers de dades del registre fòssil revela que les plantes amb flor van ser decisives per la diversificació dels insectes i expliquen part de la seva riquesa actual. Ho demostra l’estudi d’investigadors de l’Institut Botànic de Barcelona (CSIC-CMCNB) i de l’Institut de Ciències de l’Evolució de Montpeller, publicat a Nature Communications.
Un nou estudi publicat per David Peris, investigador de l’Institut Botànic de Barcelona, centre mixt del CSIC i del Consorci Museu de Ciències Naturals de Barcelona (CMCNB), en col·laboració amb Fabien Condamine, investigador de l’Institut de Ciències de l’Evolució de Montpeller (França) ha demostrat, gràcies a l’anàlisi de milers de dades del registre fòssil, que les plantes amb flor van ser decisives per a la diversificació dels insectes i que expliquen, almenys en part, la seva riquesa actual.
Es considera que les plantes amb flor i els insectes han desenvolupat una relació estreta i interdependent al llarg del temps, que ha evolucionat per optimitzar la reproducció i la supervivència d’ambdues parts. Els investigadors s’han proposat demostrar aquesta interacció simbiòtica, i que les interaccions amb les plantes amb flor van jugar un paper clau en la diversificació dels insectes, especialment en aquells que actuen com a pol·linitzadors. Tot i que aquesta idea ha estat al centre de moltes discussions, l’evidència concreta ha estat escassa.
L’èxit evolutiu dels insectes
Els insectes són, actualment, el grup d’éssers vius amb més diversitat, amb un èxit evolutiu inigualable, raó per la qual trobem insectes en qualsevol lloc del planeta. Aquest fet s’explica per diferents raons, com ara l’adaptació a tota classe d’hàbitats i de recursos, o per la presència d’un exoesquelet dur que els protegeix.
“Mentre que les espècies de vertebrats representen només un 1% de la quantitat d’espècies descrites al món, els insectes compten amb gairebé un 60% del total d’espècies descrites”, descriu David Peris, primer autor del treball publicat.
Camins paral·lels amb les flors
Les plantes amb flor, les angiospermes, tot i ser un grup jove des del punt de vista evolutiu, ja que van aparèixer fa poc més de 130 milions d’anys, representen la gran majoria d’espècies de plantes del planeta (són un 90% de la diversitat de plantes terrestres). De quina forma han arribat a desenvolupar-se fins a representar aquesta proporció és una qüestió a la qual Charles Darwin es referia com un “misteri abominable”. Segurament, la coevolució entre els insectes i les angiospermes va influir en l’èxit evolutiu d’ambdós grups.
La coevolució té lloc quan dues o més espècies son influïts mútuament en la seva evolució, és a dir, evolucionen de manera conjunta. La varietat de formes i especialitzacions compatibles entre si descrites en les plantes i els seus pol·linitzadors han estat interpretades com a exemples de coevolució.
Per exemple, el nèctar d’orquídies es troba protegit en llocs de la flor on només un tipus concret de pol·linitzadors amb peces bucals molt llargues poden arribar. També hi ha exemples de plantes que obren les seves flors a la nit per ser pol·linitzades per insectes nocturns. Demostrar aquesta influència coevolutiva però, no és fàcil per als investigadors.
Un doble efecte
El treball, publicat aquesta setmana a la revista Nature Communications, analitza més de 40.000 registres d’insectes descrits al registre fòssil per donar una estimació de com han evolucionat els diferents grups al llarg de la seva història evolutiva.
El resultat més important ha estat descobrir que l’evolució de les angiospermes va provocar un doble efecte sobre l’evolució dels insectes que va canviar al llarg del temps. L’evolució d’un grup és el resultat final del sumatori de les extincions de les seves espècies i la creació de noves. Els insectes han aconseguit una gran diversitat gràcies al fet de que en el moment de l’aparició de les plantes amb flor, aquestes van actuar evitant primer l’extinció dels grups d’insectes que ja vivien a la Terra. Però no sols això, ja que més endavant, quan les angiospermes ja eren un grup majoritari a la flora terrestre, van promoure l’origen de molts altres grups d’insectes nous.
“És la primera vegada que s’aconsegueix tenir evidència científica de la implicació entre aquests dos grans grups al llarg de la seva història evolutiva”, destaca l’investigador David Peris. A més, l’efecte queda també demostrat si únicament es realitzen les anàlisis sobre els grups d’insectes pol·linitzadors, i també si s’agafen els grups d’insectes més diversos en l’actualitat (escarabats, mosques, vespes i abelles, papallones, i xinxes).
No és l’únic factor
Això demostra que, “tot i que ja sabíem que els insectes pol·linitzaven altres grups de plantes abans de l’aparició de les angiospermes, la seva aparició va permetre que els grups d’insectes pol·linitzadors s’adaptessin a aquest nou recurs, fent un salt, i no acabessin extingint-se en un primer moment” assenyala l’investigador principal del treball. I continua “Però que amb aquesta nova relació també van evolucionar posteriorment nous llinatges d’insectes pol·linitzadors, com ara les abelles o les papallones”.
No obstant això, l’estudi també revela que altres factors (com la temperatura global, l’augment de la diversitat d’insectes i l’evolució d’altres grups de plantes) mostren senyals de correlació amb els insectes. Això suggereix que la diversificació dels insectes no s’explica sols per l’evolució paral·lela dels dos grups, sinó que hi ha altres factors que també han influït.
“Ara tenim al davant diferents hipòtesis per a comprovar l’efecte de cada un d’aquests factors en investigacions futures, i això ens acostarà a entendre, almenys en part, com i per què els insectes han aconseguit l’èxit evolutiu que mostren”, conclou David Peris.
Article de referència:
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
David Peris, investigador IBB / Uxue Rezola, Comunicació IBB
Bufaforats (insecte lepidòpter) sobrevolant inflorescències de lavanda. Autor: Roger López (IBB-CSIC-MCNB)