Ciudadanos, investigadores y genómica reconstruyen la expansión mundial de la mariposa blanquita de la col

Un equipo internacional, con participación del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), reconstruye la expansión de esta mariposa, a lo largo de más de 1.000 años, mediante su genoma. La blanquita de la col es una plaga de los huertos en todo el mundo, aunque tiene su origen en el este de Europa. Gracias a un proyecto de ciencia ciudadana, han conseguido más de 3.000 muestras de 32 países. La dispersión de esta mariposa ha sido facilitada por la acción humana, como la ruta de la seda, los viajes transcontinentales en barco y la creación del ferrocarril.

La mariposa blanquita de la col. Imagen: Lauren Nichols.La blanquita de la col (Pieris rapae) es una de las mariposas más abundantes e invasivas, y un problema para los huertos de todo el mundo. Según un nuevo estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, hace 3.000 años esta especie estaba restringida a una zona del este de Europa y su éxito fue consecuencia de nuestras actividades.

El comercio y las migraciones humanas introdujeron inadvertidamente la mariposa más allá de su rango natural, y la domesticación y la diversificación de cultivos de mostaza (col, brócoli, etc.), proporcionaron alimento para sus orugas. Actualmente la blanquita de la col se encuentra extendida por todo el mundo, excepto en América del Sur y la Antártida. Los registros históricos proporcionan algunas indicaciones de cuándo esta plaga agrícola llegó a cada nuevo continente que invadió. Sin embargo, se desconocían los detalles del proceso, especialmente las rutas.

Un equipo de investigadores, encabezado por Sean Ryan, del Departamento de Entomología y Patología Vegetal de la Universidad de Tennessee, y con la participación de Gerard Talavera y Roger Vila, del Instituto de Biología Evolutiva (IBE) en Barcelona, un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad Pompeu Fabra (UPF), ha usado la genómica para reconstruir en detalle la historia de este insecto. Para conseguirlo, se pidió ayuda a la sociedad a través de un proyecto de ciencia ciudadana llamado Proyecto Pieris, en referencia al nombre científico de la blanquita de la col, Pieris rapae. Como resultado, unos 150 participantes de treinta y dos países repartidos por todo el mundo salieron a sus huertos y jardines y recolectaron orugas o adultos de esta plaga, para mandarlos al equipo de científicos.

Su dispersión se inició hace 1.200 años

Se analizó entonces el ADN de más de 3.000 muestras para analizar los patrones genéticos y determinar exactamente cómo la blanquita de la col pasó a ser cosmopolita. En primer lugar, hacia el año 800 de nuestra era (hace 1.200 años aproximadamente), la especie se distribuyó por la mayor parte de Asia gracias al desarrollo de rutas comerciales como la Ruta de la Seda. Posteriormente colonizó Siberia 300 años atrás, y el Norte de África hace 200 años.

Desde Europa, la blanquita e la col colonizó el este de Norteamérica alrededor del año 1855, aunque pudo haber una segunda colonización al cabo de poco. De esta zona se colonizó el oeste americano siguiendo el avance del hombre blanco y, a finales del 1900, Hawái.

Mapa con fechas de dispersión de la mariposa blanquita de la col.

Dispersión accidental a través del tren

Curiosamente, las mariposas del centro de California y sus alrededores son genéticamente diferentes de todas las otras mariposas en América del Norte y parecen ser la consecuencia de que algunas mariposas, accidentalmente, realizaron un viaje en tren desde el este de los Estados Unidos a San Francisco, en esos momentos la única vía estable de comunicación este-oeste. Las siguientes paradas en el avance de la mariposa fueron Nueva Zelanda (año 1924) y Australia (año 1932). La introducción en Nueva Zelanda no se originó en Europa como se creía, sino en San Francisco, California. Aunque cada invasión de una nueva área o país condujo a una pérdida significativa de diversidad genética, las invasiones fueron exitosas, como lo demuestra la abundancia de blanquitas de la col en la actualidad.

El éxito de este proyecto de ciencia ciudadana demuestra el poder del público para ayudar a los científicos en la investigación basada en colecciones que abordan cuestiones importantes en biología de la invasión, y en ecología y biología evolutiva en general.

Tal como explica Roger Vila, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), “hay que destacar la ayuda de voluntarios de todo el mundo que han aportado muestras de esta mariposa invasora, sin los cuales este estudio no hubiera sido posible. Los proyectos de ciencia ciudadana, aquellos que cuentan con la ayuda del público para realizar investigaciones, están abriendo nuevas posibilidades para la investigación y además facilitan el acercamiento de la ciencia a la sociedad”.
El proyecto ha sido financiado por el Gobierno de los Estados Unidos, National Geographic, la Agencia Estatal de Investigación Española y por la Comunidad Europea.


Artículo de referencia:
Ryan SF, Lombaert E, Espeset A, Vila R, Talavera G, Dincă V, Doellman MM, Renshaw MA, Eng MW, Hornett EA, Li Y, Pfrender ME & Shoemaker D (2019) Global invasion history of the agricultural pest butterfly Pieris rapae revealed with genomics and citizen science. Proceedings of the National Academy of Sciences, 201907492; DOI: 10.1073/pnas.1907492116

Noticia vía Instituto de Biología Evolutiva