Durant gran part de l’any 2019, Europa es va omplir de papallones en migració. Concretament, de milions de papallones Vanessa cardui (la migradora dels cards), generant un espectacle natural extraordinari que va impactar la memòria col·lectiva de molts països. Ara, la ciència ha aconseguit desxifrar l’origen d’aquesta explosió demogràfica i com aquestes papallones es van expandir per diversos continents. La recerca, en la qual participa el CREAF, ha estat liderada per investigadors de l’Institut Botànic de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB), centre mixt del Consell Superior d’Investigacions Científiques i del Consorci Museu de Ciències Naturals de Barcelona en col·laboració amb altres entitats. 

L’estudi ​​va analitzar l’ADN dels grans de pol·len que centenars de papallones transportaven als seus cossos, a 10 països diferents i durant 7 mesos de l’any 2019.

L’estudi ​​va analitzar l’ADN dels grans de pol·len que centenars de papallones transportaven als seus cossos, a 10 països diferents i durant 7 mesos de l’any 2019. Mitjançant tècniques de seqüenciació massiva o metabarcoding, els investigadors van identificar el pol·len de fins a 398 espècies diferents de plantes, de les quals moltes no es trobaven on es van recol·lectar les papallones i eren, de fet, originàries de regions llunyanes. Estudiant les distribucions d’aquestes plantes, van identificar els orígens i les rutes de les papallones. La detecció de plantes endèmiques del Pròxim Orient va revelar el focus original de les migracions en aquesta regió. Aquesta troballa coincidia, alhora, amb centenars d’observacions de ciutadans que van descriure núvols de papallones migrant des de l’est del Mediterrani cap a l’est d’Europa.

Imatges de satèl·lit per traçar les migracions

Per entendre els possibles mecanismes que van donar lloc a una explosió massiva de milions de papallones, els investigadors van utilitzar imatges per satèl·lit. En paraules de Roger López-Mañas, coautor principal de l’article, investigador pre-doc del IBB-CSIC/UAB i doctorand de la Cristina Domingo (CREAF), Gerard Talavera (IBB, CSIC-CMCNB) i Clément Bataille (Universidad de Ottawa). “Les anàlisis d’imatges satèl·lit preses durant els darrers 20 anys ens van permetre detectar que els nivells de creixement de la vegetació a principis de l’any 2019 van ser excepcionalment alts al Pròxim Orient, cobrint de verd grans extensions de desert. Les papallones devien aprofitar aquesta anomalia per pondre ous en aquestes plantes: van arribar al lloc adequat en el moment oportú”. Aquesta feina ha estat part del doctorat del Roger, qui continua fent recerca al voltant de les migracions d’insectes, especialment papallones, des de l'àmbit de la teledetecció. 

“Després del boom de papallones del 2019, vam pensar que els adults havien d’haver trobat un lloc amb unes condicions excepcionalment favorables per poder pondre. En primer lloc, vam identificar les espècies de plantes a través del del pol·len que portaven i vam estudiar la seva distribució. A partir d'això, vam fer models de distribució de les plantes per mirar on es trobaven i, els vam comparar amb el creixement de la vegetació a partir d’imatges de satèl·lit i vam veure que encaixava".

CRISTINA DOMINGO, investigadora del CREAF i la UAB i coautora de l'estudi.

La migradora dels cards migra anualment a través de diverses generacions successives, completant cicles migratoris entre Àfrica tropical i Europa de fins a 15.000 km de distància. L’explosió demogràfica del 2019 va tenir un efecte cascada que va ser notori per tot Europa. Al maig, les migracions massives ja s’observaven a Escandinàvia i Rússia, i a finals de juny, aquestes es deixaven notar al seu pas pel Regne Unit i els Pirineus. Les anàlisis de pol·len van demostrar que les papallones recol·lectades a Escandinàvia havien visitat plantes típicament Mediterrànies o de l’Est d’Europa, mentre que les recol·lectades a la Península Ibèrica mostraven pol·len del Nord d’Europa. Amb aquestes dades, i mitjançant tècniques estadístiques i de modelització ecològica, els investigadors van poder generar mapes probabilístics de les rutes que les diferents generacions van anar fent pel continent.

Importància ecològica

Rastrejar els moviments migratoris d’organismes tan petits com els insectes comporta una gran dificultat tècnica. No obstant això, aquests tenen una gran importància ecològica com a pol·linitzadors, per a la transferència de biomassa als sòls, com a aliment per a altres espècies, com a possibles plagues agrícoles o forestals, o bé com a possibles transmissors de paràsits. No obstant això, aquests moviments passen habitualment desapercebuts, i no hi ha protocols establerts per monitorar-los sistemàticament.

Les explosions demogràfiques d’insectes que ocorren en un lloc poden tenir conseqüències en altres regions i moments, a causa de la possible migració.

Aquest descobriment exemplifica l’impacte potencial que poden arribar a tenir les migracions d’insectes, involucrant processos ecològics al llarg de regions molt àmplies, i fins i tot diversos continents. “Els nostres resultats demostren la interconnectivitat entre les nostres fronteres i ecosistemes. Les explosions demogràfiques d’insectes que ocorren en un lloc poden tenir conseqüències en altres regions i moments, a causa de la possible migració”, explica Gerard Talavera, líder de l’estudi.

El treball també ressalta la importància de la ciència ciutadana, és a dir, les contribucions de centenars d’observadors de molts països que van registrar les seves troballes en plataformes digitals. Aquestes dades, analitzades en conjunt, van corroborar els resultats dels investigadors obtinguts a través de les anàlisis de pol·len.

Article de referència: Gorki JL, López-Mañas R, Sáez L, Menchetti M, Shapoval N, Andersen A, Benyamini D, Daniels S, García-Berro A, Reich MS, Scalercio S, Toro-Delgado E, Bataille CP, Domingo-Marimon C, Vila R, Suchan T, Talavera G. (2024). Pollen metabarcoding reveals the origin and multigenerational migratory pathway of an intercontinental-scale butterfly outbreak. Current Biology. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982224006808