Lady Butterflies pintadas são viajantes do mundo. Os que encontramos na Europa voam da África para a Suécia, retornando às áreas norte e sul do Saara. Mas o que determina se algumas borboletas viajam longas distâncias enquanto outras viajam curtas distâncias? Um grupo de cientistas, inclusive do Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA), mostra que as diferentes estratégias de migração são moldadas por condições ambientais, em vez de serem codificadas no DNA da borboleta.
É um dia quente de verão em junho. Um grupo de cientistas com sol e redes está caminhando ao longo de uma trilha nas montanhas catalãs. Eles procuram meticulosamente por borboletas laranja-vibrantes pintadas com um padrão de preto e branco intrincado. Capturar damas pintadas não é uma tarefa fácil; Eles são folhetos fortes e determinados, fato de que a bióloga evolutiva Daria Shipilina também teve que reconhecer.
Anteriormente trabalhando com plantas e pássaros, o cientista tenta pegar uma das belas borboletas no ar. Sua rede balança em todas as direções, mas não para onde precisa ir. Finalmente, algumas borboletas estão fazendo uma pausa para o néctar, dando a Shipilina uma chance muito esperada. Um rápido “Swoosh”, e ela envolve um. Um ótimo momento para o biólogo e um testemunho ainda maior da resiliência e resistência dessas borboletas incríveis.
A cada ano, as damas pintadas embarcam em uma enorme jornada migratória do noroeste da África até a Suécia e de volta para encontrar as condições ambientais perfeitas que garantem sua sobrevivência e reprodução.
Um grupo de cientistas, juntamente com os projetos científicos do cidadão, tem tentado decodificar o mapa de viagens de borboletas. Uma publicação interdisciplinar recente fornece novas idéias. Possui contribuições de Shipilina-formal na Universidade de Uppsala e atualmente um pós-doutorado com o grupo de Nicholas Barton no Instituto de Ciência e Tecnologia da Áustria (ISTA)-junto com colaboradores de várias instituições: a Universidade de Ottawa, o CSC-CMCNB in Barcelona, SOS Savane, Escola Politécnica Superior de Dakar e Universidade Técnica de Darmstadt. Os resultados são publicados em PNAS Nexus.
Sem distância muito longe, sem fardo muito pesado
“A senhora pintada é uma espécie de borboleta surpreendentemente bonita e colorida”, diz Shipilina. “Observá-los formar grandes agregações é um verdadeiro espetáculo. Mas o que os torna particularmente especiais são suas incríveis migrações de longa distância”.
Essas borboletas dão uma jornada anual de 10.000 km entre a África e a Europa. Eles fazem isso através de uma sucessão de gerações, procurando as melhores condições de reprodução para seus filhos. “Cada indivíduo viaja em uma seção do ciclo migratório anual, com seus filhos continuando sua jornada”, continua Shipilina.
Os insetos coloridos começam sua grande viagem na primavera, a partir do noroeste da África e voando sobre o Mar Mediterrâneo para a Europa. As gerações subsequentes então vão para a Grã -Bretanha, chegando à tundra do Ártico da Suécia para passar o verão.
Até recentemente, acreditava -se que, uma vez que as borboletas chegassem à Suécia, elas perecem devido aos climas mais frios que surgem lá no final do verão. No entanto, estudos mostraram que as mulheres pintadas retornam às regiões mais quentes no outono, confirmando um padrão migratório circular. Enquanto alguns acabam ficando na área do Mediterrâneo, outros viajam de volta para a África, até cruzando o Saara. Mas como é que é? Eles têm sistemas GPS diferentes?
Para onde você esteve, para onde está indo?
Shipilina e colegas se propuseram a entender esse fenômeno. Para conseguir isso, os cientistas fizeram viagens de campo e coletaram damas pintadas de regiões ao norte e ao sul do Saara, incluindo Benin, Senegal, Marrocos, Espanha, Portugal e Malta.
Eles utilizaram a geolocalização do isótopo para estimar a origem geográfica de cada borboleta. “O princípio principal desse método é que a maquiagem isotópica-ou os isótopos estáveis das asas da borboleta adulta reflete a assinatura isotópica das plantas que eles comeram como lagarta”, explica Shipilina. Os isótopos são formas diferentes do mesmo elemento, com propriedades químicas idênticas, mas massas atômicas ligeiramente diferentes.
O co-autor Megan Reich e Clement Bataille, da Universidade de Ottawa, passaram vários anos desenvolvendo essa técnica, testando diferentes isótopos, refinando abordagens estatísticas e incorporando técnicas de aprendizado de máquina para aumentar a precisão e a resolução. A análise confirmou o comportamento diversificado de viagem entre os indivíduos: alguns fizeram uma longa viagem de migração para o sul da Escandinávia, atravessando o Saara, enquanto outros migraram uma curta distância, ficando ao norte do deserto na região do Mediterrâneo.
Está em seus genes?
Os cientistas então usaram o sequenciamento de genoma inteiro para comparar sequências de DNA de cada indivíduo. Curiosamente, não houve diferença genética entre borboletas de viagem curta e de longa viagem.
“Essa descoberta difere fundamentalmente do que é observado em alguns pássaros, outro grupo migratório bem estudado”, diz Shipilina. “Por exemplo, em Willow Warblers, uma grande região cromossômica tem sido associada a uma direção migratória variável, ilustrando como diferentes fenótipos surgem de composições genômicas distintas”. Além disso, os padrões de migração em damas pintados não poderiam estar associados a fatores como sexo, tamanho da asa ou forma de asa.
Senhoras pintadas se adaptam ao meio ambiente
Segundo os cientistas, a chamada plasticidade fenotípica pode explicar os diferentes estilos de migração. “A plasticidade fenotípica é a capacidade de um organismo mudar seu fenótipo neste caso, seu envolvimento na resposta de migração de curta distância de longa distância às condições ambientais sem alterar sua composição genética”, explica Shipilina.
Por exemplo, no verão, as borboletas na Suécia podem ser solicitadas a migrar uma longa distância para o sul pelo Saara devido à rápida mudança nos comprimentos do dia ou em outras dicas sazonais. Por outro lado, as borboletas no sul da França, onde os dias são mais longas, podem não encontrar essas dicas migratórias e, portanto, apenas realizam viagens de curta distância, permanecendo na área do Mediterrâneo.
Comparado às outras borboletas, como o monarca bem estudado, muito permanece desconhecido sobre a migração de damas pintadas. O padrão observado se aplica à ampla distribuição geográfica da senhora pintada? Esse fenômeno é exclusivo das borboletas ou também pode ser observado em outros insetos? Daria Shipilina e seus colegas estão determinados a fechar essa lacuna de conhecimento de um artigo de cada vez.
Curioso sobre mulheres pintadas? Você também pode se tornar um cientista cidadão de borboletas, sem necessidades de redes. Sua contribuição ajudará os cientistas a obter uma compreensão mais profunda dessas migrações notáveis.
Publicação:
MS Reich, D. Shipilina, V. Talla, F. Bahleman, K. Kébé, JL Berger, N. Backström, G. Talavera, CP Bataille. 2025. Geolocation e genômica populacional isótopo em Vanessa Cardui: Os migrantes de longa distância curta e de longa distância são geneticamente indiferenciados.PNAS Nexus. Doi: 10.1093/pnasnexus/pgae586
Daria Shipilina foi apoiada pelo Programa de Bolsas de Pós -Doudoctorato de Thunberg da Collegium sueca para a Advanced Science (Knut e Alice Wallenberg Foundation).
Para entender melhor os processos fundamentais, por exemplo, nos campos de neurociência, imunologia ou genética, o uso de animais na pesquisa é indispensável. Nenhum outro método, como nos modelos Silico, pode servir como alternativa. Os animais são criados, mantidos e tratados de acordo com os regulamentos estritos dos respectivos países, a pesquisa foi realizada.
