Una nueva cronología de los insectos muestra que estas criaturas evolucionaron por primera vez hace 479 millones de años -antes de lo que se sospechaba- y que su aparición coincidió con las primeras plantas terrestres de la Tierra.
El árbol de la vida de los insectos revisado, también llamado filogenia, está ayudando a los científicos a responder a algunas de las antiguas preguntas sobre el origen de estos artrópodos tan diversos y tremendamente importantes. Pero la construcción de la filogenia no ha sido nada fácil. Los insectos son, con diferencia, el grupo de animales más rico en especies del planeta, y los investigadores implicados tuvieron que utilizar varios superordenadores para procesar todos sus datos genéticos.
Bernard Misof, del Museo Koenig de Bonn (Alemania); Xin Zhou, del BGI de Shenzen (China); y Karl Kjer, de la Universidad Rutgers de New Brunswick (Nueva Jersey); junto con colegas de todo el mundo, crearon un proyecto conocido como 1KITE para llevarlo a cabo. Los resultados del grupo aparecen en el número del 7 de noviembre de Science.
«Muy pocos programas informáticos podrían cargar nuestros datos sin que se colasen», afirma Kjer. «Los insectos son tan abundantes que, en los ecosistemas terrestres, consumen más en términos de biomasa que los vertebrados».
«En realidad, los insectos son tan dominantes que es difícil imaginar cualquier tipo de vida terrestre en la Tierra que no haya sido formada por ellos», dijo. «Estoy tratando de pensar en uno… ¿Tal vez los pingüinos? Puede que no necesiten insectos en la Antártida, pero creo que todo lo demás sí».
Los investigadores tuvieron que recoger muestras frescas de ADN de todos los principales órdenes de insectos que existen en la actualidad. Pero el equipo de 1KITE pudo llevar a cabo esta hazaña en aproximadamente un año, lo que permitió a los investigadores analizar 1.478 genes codificadores de proteínas diferentes de insectos -así como unos pocos genes de sus parientes artrópodos cercanos- y comparar sus datos con el registro fósil de insectos.
«Esto sólo funcionó porque pudimos contar con una red de aficionados y profesionales para recoger todas las especies filogenéticamente importantes en el proyecto», dijo Misof.
«Los insectos hicieron casi todo primero. Fueron los primeros en formar sociedades sociales, en cultivar y en cantar… casi todo lo que se pueda imaginar».
Karl Kjer
«La rápida llegada de la tecnología de secuenciación de nueva generación y de la informática también nos permitió producir enormes cantidades de datos de secuencias que eran informativos para la construcción filogenética», explicó Zhou. «Esto no era posible en el pasado, cuando había que amplificar y secuenciar los genes uno por uno».
La nueva cronología revela que los insectos probablemente se originaron durante el período Ordovícico temprano, y que su aparición coincidió con las primeras plantas terrestres de la Tierra. Así, los investigadores sugieren que la diversificación de los insectos desempeñó un papel importante en la configuración de los primeros ecosistemas terrestres del planeta, y viceversa.
El equipo de 1KITE también propone que el vuelo de los insectos surgió hace aproximadamente 406 millones de años, cuando los ecosistemas terrestres se hicieron más complejos. Dicen que la radiación de las plantas con flores estuvo acompañada de una explosión de diversidad entre los insectos voladores, como las abejas, las avispas y las mariposas.
«Las alas fueron la clave del éxito de los insectos», dijo Kjer. «Convirtieron un entorno bidimensional en uno tridimensional».
La línea de tiempo de los investigadores muestra que la mayoría de las especies modernas de insectos se originaron hace unos 345 millones de años. Entre estas especies modernas, los piojos parásitos no se diversificaron hasta después de que los huéspedes aviares y mamíferos estuvieran disponibles, un hallazgo que contradice la teoría de que se originaron en dinosaurios emplumados y no aviares.
La variedad de cucarachas y termitas que vemos hoy en día probablemente evolucionó a raíz de la extinción masiva del Pérmico, la única extinción masiva de insectos conocida, que se produjo hace unos 252 millones de años.
«Sin embargo, la verdadera diversidad de insectos no se produjo hasta el Holometabola», dijo Kjer, refiriéndose a la subclase de insectos que experimentan una metamorfosis completa, incluyendo mariposas y escarabajos. «Los insectos holometábolos tienen etapas vitales muy diferenciadas, con larvas especializadas en alimentarse y esconderse y adultos especializados en aparearse y dispersarse, lo que significa que pueden diseñar sus formas corporales a la medida de lo que necesitan y cuando lo necesitan.»
«Los insectos hicieron casi todo primero», según Kjer. «Fueron los primeros en formar sociedades sociales, en cultivar y en cantar, casi todo lo que se pueda imaginar».