Vés enrere

Seqüencien l'ADN del pol·len que transporten els insectes per descobrir les seves rutes migratòries

Seqüencien l'ADN del pol·len que transporten els insectes per descobrir les seves rutes migratòries

Una investigació, amb participació de l'IBE (CSIC-UPF), aplica la tècnica metabarcoding de seqüenciació massiva de l’ADN per traçar les rutes migratòries dels insectes. Una petita regió de l’ADN del pol·len que transporten els insectes actua com un codi de barres que permet identificar la planta de què van xuclar-ne el nèctar. L’estudi també demostra, per primera vegada, que les migracions dels insectes fan possible la pol·linització transcontinental i, per tant, que es barregin varietats de plantes molt distants geogràficament.

09.11.2018

 

La migració dels insectes és un fenomen natural tan important com desconegut, i, de fet, només s’ha estudiat amb profunditat en algunes espècies emblemàtiques, com la llagosta migradora i la papallona monarca. La raó, ras i curt, són les limitacions tècniques per estudiar-la. Ara, investigadors de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE), centre mixt del  CSIC i la Universitat Pompeu Fabra, de l’Acadèmia Polonesa de Ciències i de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), han desenvolupat una tècnica que eludiria aquestes limitacions i permetria, per tant, estudiar fàcilment els moviments migratoris dels insectes: es tracta de l’anàlisi metabarcoding de l’ADN del pol·len transportat pels insectes.

Mitjançant aquesta tècnica, gràcies a una petita regió de l’ADN es poden identificar les espècies de plantes a què pertany el pol·len de forma anàloga a un codi de barres. Sabent en quines regions es troben aquelles plantes, pot deduir-se el lloc on va libar l’insecte i, per tant, traçar-ne la ruta migratòria. Els resultats s’acaben de publicar a la revista Molecular Ecology Resources.

 

Amb 47 exemplars de papallona Cardera

Els investigadors han aplicat la tècnica del metabarcoding en una mostra de pol·len de 47 exemplars de papallona migradora dels cards (Vanessa cardui) que havien estat capturats a la costa mediterrània espanyola durant la primavera. L’objectiu era comprovar si les seqüències obtingudes eren d’espècies de plantes endèmiques d'Àfrica, per tenir informació sobre els circuits migratoris de les papallones. L’anàlisi va revelar que hi havia pol·len de 157 espècies de plantes de 23 ordres diferents; la gran majoria eren, efectivament, africanes i no es troben a Europa.

La migradora dels cards és la papallona que realitza les migracions més llargues del món. Recentment s'ha demostrat que migra cada any entre Àfrica i Europa (creuant el desert del Sàhara) d'anada i de tornada en successives generacions (https://doi.org/10.1098/rsbl.2018.0274), tot i que les rutes exactes que segueix són desconegudes.

 

Pol·linització transcontinental

L’estudi, a més, aporta un descobriment important des del punt de vista de les plantes, perquè demostra, per primera vegada, que la pol·linització transcontinental per insectes migradors és possible. Roger Vila, un dels autors i investigador titular del IBE, explica que “és un fenomen a tenir en compte tant en plantes silvestres com en plantes cultivades perquè permet que es barregin varietats de plantes que estan molt distanciades geogràficament”.

«Esperem que la tècnica del metabarcoding de ADN obri una nova via d'investigació que, juntament amb les actuals, permeti esclarir quins insectes migren, quan, i quines rutes segueixen, perquè encara desconeixem l’impacte de la migració dels insectes en els ecosistemes i en la transmissió de malalties», apunta Gerard Talavera, co-primer autor de l’article i investigador postdoctoral a l’IBE.

 

Migracions d’insectes, poc explorades fins ara

Fins ara, el seguiment dels moviments migratoris de llarga distància es feia o bé mitjançant la captura, el marcatge i la posterior recaptura, o bé a través de la telemetria. Són, però, dos mètodes amb grans inconvenients: en el cas del primer, la taxa de recaptura dels individus acostuma a ser molt baixa; quant a la telemetria, només és viable per fer un seguiment dels insectes més grans en distàncies curtes, atesos el pes dels transmissors i la curta vida de les bateries.

Un altre mètode per estudiar les migracions de llarga distància consisteix a analitzar isòtops d’hidrogen o de carboni presents en els teixits orgànics, perquè aporten informació d’on van néixer els insectes. Però la resolució de l'estudi dels isòtops és baixa i només és útil per a insectes que migren distàncies molt grans.

El pol·len transportat en el cos dels insectes ja havia estat utilitzat com a marcador en un bon nombre d’estudis, en els quals s’identificava els grans de pol·len a través de microscopis òptics i electrònics. Tanmateix, classificar taxonòmicament els grans de pol·len és sovint impossible als nivells d’espècie i, inclús, al de gènere. A més, fer-ho implica una gran inversió de temps i comptar amb uns coneixements especialitzats en taxonomia, raons per les quals és una eina poc viable per a estudis a gran escala.

En aquest sentit, la seqüenciació massiva de ADN metabarcoding supera algunes de les limitacions dels anteriors mètodes i obre nombroses possibilitats en aquest camp de recerca.

 

Finançament

El projecte ha estat finançat per la National Geographic Society, la British Ecological Society, la Comunitat Europea i el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.

 

ARTICLE: Suchan, T.*; Talavera, G.*; Sáez, L.; Ronikier, M. & Vila, R. (2018) Pollen metabarcoding as a tool for tracking long-distance insect migrations Molecular Ecology Resources DOI: 10.1111/1755-0998.12948 (*co-primers autors)

 

Més informació a: www.butterflymigration.org

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories: