Evolución de los escarabajos subterráneos

Tradicionalmente se ha creído que las especies subterráneas son un ‘cul-de-sac’ evolutivo. Un grupo de científicos ha estudiado los escarabajos subterráneos del Pirineo  y ha demostrado justo lo contrario, que algunos linajes subterráneos altamente especializados pueden seguir diversificándose y dispersándose.

 

Uno de los escarabajos subterráneos estudiados.  Tradicionalmente se ha creído que las especies subterráneas son un ‘cul-de-sac’ evolutivo. Se supone que cada especie o grupo de especies próximas de animales subterráneos tiene un ancestro que vivía en la superficie, que se desplazó bajo tierra y allí quedó evolutivamente confinado. ¿Por qué? Porque son especies muy especializadas, que se han adaptado a vivir en unas condiciones muy limitadas de temperatura y humedad, de las cuales no pueden salir fácilmente. Por lo tanto, se supone, no han podido dispersarse geográficamente, ni colonizar otros espacios ecológicos o diversificarse.  

Científicos del Instituto de Biología Evolutiva (CSIC-UPF), del Museo Nacional de Ciencias Naturales del CSIC, y del Museo Nacional de Ciencias Naturales de Barcelona, han estudiado los escarabajos subterráneos del Pirineo del grupo de los Leptodirin. Y han demostrado justo lo contrario, que algunos linajes subterráneos altamente especializados pueden seguir diversificándose y dispersándose.

Tal como explica Ignacio Ribera, del Instituto de Biología Evolutiva y uno de los firmantes del trabajo, los escarabajos estudiados han perdido los ojos y las alas, por lo cual tienen poca movilidad, han perdido la pigmentación, y viven en reductos con condiciones ambientales muy específicas, en cuevas e intersticios rocosos, en los Pirineos, en el medio subterráneo profundo. Son, pues, animales que ni salen a la superficie ni se desplazan demasiado lejos.

Sin embargo, tras comparar secuencias genéticas de 81 linajes de estos escarabajos, este equipo de científicos ha demostrado que todos tienen un origen común. Y que, contrariamente a lo que se creía, estos escarabajos subterráneos se han dispersado geográficamente y han generado nuevas especies a lo largo de millones de años, diversificándose a una velocidad comparable a otros escarabajos de superficie.

Reducción estadios larvarios

Los escarabajos estudiados tienen una progresiva reducción del número de estados larvarios, pasando de tres estadios a dos, y de dos estadios a un único estadio, durante el cual la larva permanece inactiva, ya que dispone de todos los nutrientes necesarios para su desarrollo en el huevo. Los científicos revelan que este único estadio larvario apareció durante el Mioceno medio y que la diversificación  de especies con un único estadio es el doble que las de dos y tres estadios.

Los datos genéticos permiten concluir que todos los linajes estudiados tienen un sólo ancestro común, un escarabajo que debió vivir en la superficie hace más de 30 millones de años, que debía tener tres estadios larvarios.  

“Nuestra hipótesis es que la reducción del número de estadios en la larva responde a  la escasez de alimento disponible”, apunta Ignacio Ribera, investigador del CSIC en el Instituto de Biología Evolutiva. “En las cuevas hay pocos recursos y las larvas tienen muy poca capacidad de movimiento, menos que un adulto”. Una larva que requiera grandes desplazamientos para conseguir alimento tiene “pocas oportunidades de sobrevivir. En cambio, una larva que no necesite comer, que tenga todo el alimento incorporado en el huevo, y que solo requiera agua, tiene mayor probabilidad de éxito”.
El trabajo, publicado recientemente en la revista Proceedings of the Royal Society, implica que un linaje subterráneo altamente especializado puede expandirse geográficamente y diversificarse en largos periodos de tiempo.

Life history specialisation was not an evolutionary dead end in Pyrenean cave beetles, Alexandra Cieslak, Javier Fresneda & Ignacio Ribera (IBE, CSIC-Universitat Pompeu Fabra), MNCN (CSIC), Museu de Ciències Naturals de Barcelona. Proc. R. Soc. B, http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2013.2978