El proyecto Psyche sitúa las mariposas a la vanguardia de la genómica de la biodiversidad

El proyecto Psyche es una iniciativa paneuropea liderada por el Wellcome Sanger Institute en el que participan 184 personas de 34 países con el fin de secuenciar los genomas de todas las mariposas y polillas de Europa. Roger Vila, investigador principal del Instituto de Biología Evolutiva (IBE), un centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Pompeu Fabra (UPF), lidera el nodo de recolección de lepidópteros de Psyche en el Suroeste europeo.

El Proyecto Genoma Humano sentó las bases que revolucionaron nuestro conocimiento sobre la salud humana. Veinticinco años después, solo conocemos el genoma de una parte ínfima de las especies de la Tierra.

Desde su inicio en 2023, el proyecto ya ha generado 1.000 genomas de mariposas y polillas. Gracias a ello, los lepidópteros se encuentran a la vanguardia de la genómica de la biodiversidad, pues cuentan con el mayor número de genomas de referencia de cualquier orden animal (y eucariota). Este catálogo paneuropeo es de acceso abierto y transformará nuestra comprensión de la evolución y la ecología, contribuirá a la conservación y fomentará avances en el manejo de plagas y especies invasoras.

"El objetivo para los próximos años es doble: por un lado, avanzar para completar los 11 mil genomas para todas las especies y, por otro lado, demostrar qué podemos hacer con estos genomas en cuanto a investigación y conservación", comenta Roger Vila, investigador principal del grupo de Diversidad y evolución de mariposas del IBE (CSIC-UPF) y coautor del estudio.

¿Por qué secuenciar mariposas y polillas?

Los lepidópteros son fundamentales para el funcionamiento de los ecosistemas, ya que actúan como herbívoros, polinizadores y presas, y constituyen importantes indicadores de la salud ambiental. La disminución de las poblaciones de mariposas suele ser una señal temprana de pérdidas más amplias en la vida silvestre. En Europa, el declive de las mariposas de los prados alcanzó el 36% entre 2011 y 2020.

Además, incluyen muchas especies de importancia económica y agrícola, pues algunos lepidópteros son plagas importantes en bosques y cultivos.

"La genómica nos permite estimar la disminución del tamaño de las poblaciones, la conectividad entre ellas o los niveles de endogamia. Comprender la evolución de las especies resilientes podría contribuir a proteger a otras especies", comenta Vila.

Basándose en otras iniciativas de secuenciación de biodiversidad a gran escala enmarcadas en el Proyecto Biogenoma de la Tierra (EBP, por sus siglas en inglés), en el que también participa el IBE (CSIC-UPF), el Proyecto Psyche busca generar recursos genómicos sin precedentes para los lepidópteros. Para ello, ha reunido personal investigador, profesionales de la conservación y especialistas de la industria, y cuenta con la colaboración ciudadana de entomólogos aficionados.

"El proyecto Psyche representa un esfuerzo colaborativo ejemplar entre cientos de científicos de toda Europa. En España, colaboramos en este proyecto el Instituto de Biología Evolutiva, las Universidades de A Coruña, Murcia, Valencia, Oviedo, Vigo y Barcelona, el Instituto de Productos Naturales y Agrobiología (IPNA), el Instituto Botánico de Barcelona, el Museo de Ciencias Naturales de Granollers, la Asociación Zerynthia y múltiples naturalistas. Todos compartimos un objetivo común: entender y proteger la enorme diversidad de mariposas y polillas", comenta Vila.

Se espera que el proyecto permita una gestión y unas políticas eficaces de la biodiversidad, tanto a nivel local como mundial.

Una nueva ventana a la evolución de los lepidópteros

Los lepidópteros cuentan con una diversidad excepcional: suponen el 10% de todas las especies eucariotas del planeta. Algunas de sus especies son capaces de sintetizar veneno, camuflarse en el paisaje, viajar miles de kilómetros o adaptarse a temperaturas extremas. Además, son clave para el funcionamiento de los ecosistemas por su papel como polinizadores, herbívoros y alimento para los animales insectívoros.

El estudio de sus adaptaciones evolutivas podría arrojar luz sobre la historia y la biodiversidad de las mariposas y polillas, que se originaron hace más de 200 millones de años. Por otra parte, los mecanismos de reestructuración cromosómica que han moldeado su evolución podrían aportar claves sobre la genética evolutiva y la salud en muchas especies animales.

"Comprender la historia de adaptación de los lepidópteros puede ser clave para su conservación ante la crisis climática", comenta Vila.

Referencia:

rena Kleckova, et al. "Project Psyche: Reference Genomes for All Lepidoptera in Europe"Trends in Ecology & Evolution

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