Un equip internacional liderat per l’Institut Botànic de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB), juntament amb l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE: CSIC-UPF) i col·laboradors d’Àfrica, Europa i els Estats Units, ha descobert que les papallones carderes (Vanessa cardui) duen a terme migracions oposades a cada hemisferi de la Terra. Mentre que les poblacions de l’hemisferi nord volen cap al sud durant la tardor boreal (entre setembre i desembre), les de l’hemisferi sud es desplacen en direcció contrària durant la tardor austral (entre març i juny), seguint les seves pròpies estacions.

Aquest patró sorprenent, inèdit en insectes, té una base genètica associada a una inversió cromosòmica, tal com demostra un estudi publicat a Nature Communications.

La troballa representa el primer cas documentat de “divisió migratòria” en insectes, un fenomen ben conegut en ocells, però fins ara mai confirmat en aquests animals. En aquestes divisions, poblacions d’una mateixa espècie desenvolupen estratègies migratòries diferents, fet que pot conduir al seu aïllament i, eventualment, a la formació de noves espècies.

Dos hemisferis, dues migracions

En estudis previs, el mateix grup havia demostrat que Vanessa cardui protagonitza les migracions més llargues conegudes en papallones, en un circuit de fins a 15.000 quilòmetres entre l’Àfrica equatorial i Europa. Ara, l’equip ha identificat un nou circuit migratori a l’hemisferi sud d’Àfrica, completament independent del recorregut que realitzen a l’hemisferi nord.

El grup d’investigadors va recórrer el continent africà a la recerca de la papallona cardera i va analitzar l’ADN de més de 300 exemplars procedents de 38 països d’Àfrica i Europa. Les anàlisis genòmiques van revelar un gran fragment d’ADN invertit, o inversió cromosòmica, al cromosoma 8. Aquesta regió, diferent en els individus de cada hemisferi, conté gens relacionats amb el comportament migratori.

La investigació, que compta amb la participació de Roger Vila, investigador principal de l’IBE (CSIC-UPF), recull que les poblacions del sud no travessen l’equador, sinó que segueixen un cicle propi adaptat a l’estacionalitat de l’hemisferi austral.

La inversió cromosòmica conté un receptor del neurotransmissor GABA-B, implicat en l’orientació durant el vol. Els resultats assenyalen un punt clau de la base genètica de la navegació.

L’equip proposa que aquesta inversió cromosòmica modifica la manera com les papallones interpreten els senyals ambientals.

A l’hemisferi nord, les poblacions de Vanessa cardui es desplacen cap al sud durant la tardor boreal, mentre que a l’hemisferi sud realitzen vols cap al nord durant la tardor austral. Aquestes rutes oposades coincideixen amb les estacions invertides i reforcen la idea que les diferències ambientals pròpies de cada hemisferi han modelat variants genètiques relacionades amb el comportament migratori.

L’equador, una barrera evolutiva inesperada

Gerard Talavera, científic titular del CSIC a l’IBB i líder de l’estudi, explica com aquesta frontera invisible entre hemisferis podria actuar com una barrera evolutiva, limitant l’intercanvi genètic entre poblacions migratòries i afavorint-ne la diversificació:

“A diferència dels ocells, la divisió que hem trobat és latitudinal. L’equador podria actuar com a barrera per a la migració d’altres papallones i fins i tot d’altres grups d’animals migratoris. Això podria explicar per què existeixen espècies germanes que viuen en hemisferis oposats. La divisió migratòria que hem descobert podria ser un motor evolutiu fins ara inadvertit.”

El valor ecològic de les migracions

Les migracions d’insectes tenen una enorme rellevància ecològica a escala global. Com a pol·linitzadors, connecten ecosistemes separats per milers de quilòmetres, fins i tot entre continents; serveixen d’aliment per a altres espècies, poden convertir-se en plagues agrícoles o forestals i, en alguns casos, actuar com a vectors de paràsits.

Comprendre com aquests insectes interpreten els senyals ambientals i orienten les seves migracions ajuda a desentranyar la base genètica de comportaments complexos i a entendre millor el paper ecològic dels insectes migratoris.

L’estudi també destaca la importància d’analitzar patrons i processos biològics a escala global, especialment a l’hemisferi sud, menys representat en els estudis de biodiversitat.

Article referenciat:

García-Berro A, Shipilina D, Backström N, Suchan T, Palahí A, Collins S, Martins D, Pierce N, Vila R & Talavera G (2025). "A north-south hemispheric migratory divide in the butterfly Vanessa cardui". Nature Communications. DOI: doi.org/10.1038/s41467-025-67185-7