Se consigue secuenciar el genoma completo de la mariposa Xerces Blue, un icono de extinción antropogénica

Publicado originalmente en EurekAkert! El 11 de julio de 2023

El estudio, liderado por investigadores del Instituto de Biología Evolutiva (IBE, CSIC-UPF), y del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona, ha logrado secuenciar el genoma completo de la mariposa Xerces Blue, la primera mariposa en extinguirse.

Publicación revisada por: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Imagen de una hembra y un macho de Xerces Blues sobre Acmispon glaber o deerweed (flores escoba), la planta de la que se alimentaban. Crédito: Crédito a Martí Franch.

La mariposa Xerces Blue (Glaucopsyche xerces) era nativa de las dunas costeras de San Francisco, en los Estados Unidos. A medida que la ciudad creció, gran parte del hábitat de la mariposa fue destruido y su población fue relegada al Parque Nacional Golden Gate. Sus alas eran de un azul iridiscente profundo, con manchas blancas características en el lado ventral. Los últimos especímenes supervivientes de la especie fueron encontrados por el entomólogo W. Harry Lange en 1941. Se considera la primera especie de insecto que se ha extinguido en tiempos históricos. Su desaparición la ha convertido en un icono mundial de la extinción antropogénica, hasta el punto de que ha dado nombre a una famosa asociación conservacionista estadounidense, la Xerces Society.

Un estudio anterior, en 2022, recuperó ADN mitocondrial de un espécimen de la mariposa  de Xerces Blue y lo comparó con el de la mariposa azul plateada (Glaucopsyche lygdamus), su pariente vivo más cercano, concluyendo que de hecho eran especies distintas y no solo poblaciones diferentes.

La investigación, liderada por Carles Lalueza-Fox, director del MCNB e investigador del IBE (CSIC-UPF), y Roger Vila, investigador del IBE (CSIC-UPF), con la participación de Tomàs Marquès-Bonet, investigador ICREA del Departamento de Medicina y Ciencias de la Vida (MELIS) de la Universidad Pompeu Fabra y del IBE y profesor de la misma universidad,  y publicado en eLife, ha secuenciado con éxito los genomas de cuatro mariposas Xerces Blue y siete mariposas Silvery Blue de entre 80 y 100 años de edad de la Smithsonian Institution en Washington. Los investigadores han podido inferir que las dos especies divergieron entre uno y dos millones de años atrás y que representan dos linajes evolutivos distintos.

Una comparación de los genomas de las dos especies reveló que el ADN de la mariposa Xerces Blue mostró una alta incidencia de endogamia, un signo de disminución de la población que podría usarse para identificar otras especies de insectos amenazadas por la actividad humana y cuyos patrones de extinción, a diferencia de los de los vertebrados, actualmente no son bien conocidos. También podría allanar el camino hacia la desextinción de esta popular mariposa, un proyecto que ha sido de interés para la comunidad científica durante muchos años.

El genoma de la Xerces Blue revela su historia de extinción

Los resultados de la investigación indican que la mariposa Xerces Blue experimentó una importante disminución de la población durante decenas de miles de años, probablemente provocada por cambios climáticos que no afectaron al azul plateado. La destrucción de su hábitat por los humanos, sin embargo, desencadenó su extinción eventual.

Esta es la conclusión del estudio después de encontrar rasgos en su genoma que son típicos de una población pequeña, incluyendo baja diversidad genética, fragmentos cromosómicos largos sin variación genética y una alta frecuencia de alelos deletéreos, que perjudicaron la viabilidad de los individuos y la convirtieron en lo que ahora llamaríamos una especie vulnerable.

Pistas genómicas que podrían salvar a otros insectos en peligro de extinción

La mariposa Xerces Blue es un icono de la extinción de insectos en todo el mundo. Ahora su genoma podría ayudar a prevenir la extinción de otros insectos en peligro de extinción cuya fuerte disminución de población no es inmediatamente obvia.

"Detectar especies de mamíferos en peligro de extinción es más fácil, porque en muchos casos es posible contar individuos", explica Roger Vila, investigador del IBE (CSIC-UPF) que codirigió la investigación. "Sin embargo, hay muchos insectos en peligro de extinción cuyo estado pasa desapercibido porque es extremadamente difícil censar sus poblaciones, que generalmente nos parecen muy abundantes. Sin embargo, pueden ser muy sensibles a las variaciones climáticas y a la acción humana, por ejemplo, a los pesticidas. Por esta razón, creemos que los rasgos genómicos que señalan la disminución de la población de mariposas Xerces podrían servir como una advertencia y ayudarnos a detectar insectos vulnerables en futuros estudios".

Conocer todo el genoma es el primer paso hacia la desextinción

La desaparición de insectos, especialmente polinizadores, es un problema ecológico global muy grave. La desextinción de especies como la mariposa azul Xerces Blue, utilizando técnicas de ingeniería genética basadas en CRISPR, es por tanto de enorme interés para la comunidad científica.

"La mariposa Xerces Blue es una excelente candidata a la desextinción porque es un insecto que desapareció hace relativamente poco tiempo, por lo que el impacto ecológico de su reaparición se reduce y no hay riesgo de plagas o proliferación excesiva debido al tiempo limitado de aparición de los adultos (entre marzo y abril) y su especialización ecológica. Por lo tanto, esperamos que tener su genoma completo pueda ayudar en futuras iniciativas de desextinción", indica Carles Lalueza-Fox, investigador del IBE (CSIC-UPF) y director del Museo de Ciencias Naturales de Barcelona, que codirigió el estudio.

Revista: eLife DOI 10.1101/2021.11.08.467457

Método de investigación: Simulación/modelado computacional

Fecha de publicación del artículo: 11-Jul-2023

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