Mariposas-esfinge, flores e a evolução da probóscide

Ver uma mariposa-esfinge esticar a língua para sugar o néctar de uma flor, numa visita rápida durante a noite, pode parecer algo comum. Só que, dentro desse gesto veloz, está escondida uma das disputas mais longas da evolução.

De um lado, as flores passam a alongar cada vez mais os seus tubos de néctar para manter a recompensa “protegida”. Do outro, as mariposas-esfinge evoluem línguas mais compridas para alcançar o alimento. No fim, nenhuma das duas “vence” de forma definitiva.

Hoje, algumas mariposas-esfinge carregam estruturas de alimentação com mais de 30 centímetros (mais de 1 pé) de comprimento. Outras seguiram por um caminho oposto: deixaram de se alimentar por completo quando adultas.

Essa divisão incomum é o foco de um novo estudo, que reconstrói como as mariposas-esfinge mudaram ao longo de milhões de anos.

A pesquisa acompanha o surgimento, o desaparecimento e o retorno de uma das ferramentas mais peculiares do mundo dos insetos: a probóscide, a peça bucal longa e parecida com um canudo que as mariposas usam para beber néctar.

Inspirado por borboletas e mariposas

Muito antes de atuar como pesquisador, Christian Couch costumava caminhar pelo Butterfly Rainforest, no Florida Museum of Natural History.

Anos depois, já matriculado na University of Florida, ele voltou ao museu - primeiro como voluntário e, em seguida, estudando mariposas-esfinge durante o mestrado.

“Quando comecei a faculdade, eu sabia que queria ser voluntário no Florida Museum porque eu achava que era um lugar muito especial”, disse Couch. “Quando descobri que eu podia fazer pesquisa com borboletas e mariposas, fiquei ainda mais animado.”

O trabalho dele traça a história evolutiva das mariposas-esfinge, um grupo conhecido por línguas extraordinariamente longas.

Línguas das mariposas-esfinge e flores

As mariposas-esfinge estão entre os polinizadores noturnos mais importantes do planeta. Enquanto se alimentam, o pólen gruda no corpo e acaba sendo transportado de flor em flor - um processo que favorece a reprodução das plantas.

Apesar disso, flores e mariposas não estão exatamente “cooperando”.

Para as mariposas, o ideal é acessar o néctar com rapidez e eficiência. Para as flores, é vantajoso que o visitante encoste no pólen enquanto se alimenta. Esses objetivos nem sempre combinam.

Quando a língua de uma mariposa fica comprida demais, ela pode alcançar o néctar sem tocar tanto nas estruturas que carregam pólen. Em resposta, as flores passam a desenvolver tubos de néctar mais longos. Então, as mariposas reagem novamente, evoluindo línguas ainda maiores.

“Existe uma corrida armamentista coevolutiva entre a mariposa-esfinge e a flor que persiste há milhões de anos”, disse Akito Kawahara, diretor do McGuire Center for Lepidoptera and Biodiversity, do Florida Museum.

“A língua da mariposa vai ficando cada vez mais longa, e a flor também vai ficando cada vez mais longa.”

Darwin previu a mariposa-esfinge

Em 1862, Charles Darwin analisou uma orquídea de Madagascar, em forma de estrela, com um tubo de néctar de quase 30 centímetros (cerca de 12 polegadas).

Ele defendeu que teria de existir uma mariposa capaz de alcançar aquele néctar, ainda que ninguém tivesse visto tal inseto até então. Com o tempo, os cientistas de fato o encontraram.

O animal, hoje conhecido como mariposa-esfinge de Darwin, usa uma probóscide de cerca de 30 centímetros (aproximadamente 1 pé) para se alimentar nessa orquídea.

Mesmo assim, pesquisadores só registraram o inseto se alimentando da flor em 1992 - mais de um século após a previsão de Darwin.

Por que algumas mariposas-esfinge pararam de comer

Nem todas as mariposas-esfinge entraram nessa corrida por línguas mais longas. Cerca de um quinto das espécies não se alimenta na fase adulta. Nelas, a probóscide é muito pequena ou simplesmente não existe.

Em vez de depender de néctar, essas mariposas vivem graças à energia acumulada durante o estágio de lagarta. Com isso, a vida adulta tende a ser curta e voltada quase totalmente à reprodução.

Essa escolha muda a forma como elas se relacionam com o ambiente. Em vez de buscar plantas específicas, muitas dessas lagartas consomem uma grande variedade de vegetação. Tornam-se generalistas, em vez de especialistas.

À primeira vista, essa flexibilidade parece simples - mas ela abre outro enigma. As plantas se protegem com compostos químicos tóxicos, e ainda assim essas lagartas muitas vezes conseguem tolerar muitos deles.

“A capacidade das lagartas de mariposas-esfinge de tolerar diferentes defesas das plantas é outra coisa que ainda não entendemos muito bem”, disse Kawahara.

“É notável que elas consigam fazer isso em tantos tipos diferentes de plantas, mesmo com as várias químicas vegetais em ação.”

Línguas longas mudaram tudo

Já as mariposas-esfinge de língua longa seguiram uma trajetória bem diferente. Sobretudo em regiões tropicais, elas frequentemente passaram a ter relações muito estreitas com certas flores.

O olfato das mariposas-esfinge é fundamental para encontrar flores cujos tubos de néctar “combinam” com o comprimento da sua língua.

Isso é importante porque voar por florestas densas consome muita energia. Visitar a flor errada significa desperdiçar tempo e combustível.

Por dentro da evolução das mariposas-esfinge

Para descobrir como essas estratégias de alimentação surgiram, Couch e colegas analisaram DNA de mais de 300 exemplares de mariposas-esfinge.

A árvore genética montada pelo grupo representa cerca de 20% das 1.600 espécies de mariposas-esfinge conhecidas no mundo.

Além disso, a equipe mediu as probóscides dos insetos: eles removeram com cuidado os tubos enrolados de alimentação de exemplares de museu e os esticaram para medir o comprimento.

Espécies com línguas menores que 0,4 polegada (cerca de 1,0 centímetro) foram classificadas como não alimentadoras.

Os dados indicaram que as primeiras mariposas-esfinge provavelmente não se alimentavam na fase adulta. O comportamento de beber néctar teria surgido por volta de 44 milhões de anos atrás e se espalhado rapidamente depois disso.

“Não é tão surpreendente haver múltiplas instâncias em que mariposas-esfinge desenvolvem esse comportamento de alimentação”, disse Couch.

“Se existe um recurso como o néctar, então há uma oportunidade para uma mariposa acessá-lo. Você esperaria que essa característica evoluísse várias vezes, com os muitos ecossistemas diferentes onde esse recurso existe.”

A alimentação das mariposas-esfinge foi e voltou

O que pegou os pesquisadores de surpresa foi a frequência com que essa característica mudou de direção.

Algumas mariposas-esfinge evoluíram tubos longos de alimentação, depois os perderam e, mais tarde, voltaram a desenvolvê-los. Em termos evolutivos, essas viradas foram rápidas. Em alguns casos, ocorreram dentro de 5 milhões de anos.

Os cientistas suspeitam que parte da explicação esteja em detalhes anatómicos pouco visíveis. Mesmo as mariposas-esfinge que não se alimentam ainda preservam alguns músculos necessários para operar uma probóscide.

Essa “estrutura remanescente” pode facilitar que gerações futuras retomem o comportamento de alimentação quando as condições ambientais mudam.

O estudo acrescenta mais uma camada ao que vem sendo descoberto sobre como insetos e plantas se moldam ao longo do tempo. Mariposas-esfinge não evoluíram isoladamente: as flores as empurraram numa direção, e ambientes em transformação as puxaram para outra.

No meio dessa história, um rapaz que um dia apenas passeou por uma exposição de borboletas acabou ajudando a explicar um dos enredos mais estranhos da evolução.

O estudo completo foi publicado na revista Royal Society Open Science.