Fluturii tropicali din genul Heliconius au dezvoltat o adaptare biologică rară: încetinirea măsurabilă a propriului proces de îmbătrânire fizică. Concluzia vine dintr-un studiu condus de Universitatea din Bristol și publicat în revista de specialitate Nature Communications.
Fluturii fac parte din genul Heliconius, întâlnit în pădurile tropicale din America Centrală și de Sud. Potrivit cercetătorilor, aceste insecte se numără printre cei mai longevivi fluturi documentați vreodată și ar putea deveni un model important pentru studierea biologiei longevității.
Majoritatea fluturilor trăiesc doar câteva săptămâni în stadiul adult. Studiul a constatat însă că unele specii din genul Heliconius supraviețuiesc, în medie, de aproximativ trei ori mai mult decât rudele lor cele mai apropiate, iar unele exemplare ajung aproape la un an. Unul dintre cele mai frapante exemple este Heliconius hewitsoni, care a atins o durată maximă de viață de 348 de zile. O specie înrudită îndeaproape, Dione juno, a supraviețuit doar 14 zile — o diferență de 25 de ori între duratele maxime de viață.
Rezultatele sugerează că fluturii din genul Heliconius au dezvoltat o strategie distinctivă de prelungire a duratei de viață, care ar putea oferi noi indicii despre modul în care îmbătrânirea încetinește în natură.
Performanță fizică neschimbată odată cu înaintarea în vârstă
Împreună cu oameni de știință de la Institutul Smithsonian de Cercetări Tropicale din Panama, echipa a ajuns la o a doua constatare surprinzătoare. La cel puțin o specie, Heliconius hecale, declinul fizic odată cu înaintarea în vârstă părea nesemnificativ sau deloc măsurabil.
Ca să evalueze performanța fizică, cercetătorii au folosit un test de forță de prindere. Exemplarele bătrâne de H. hecale au avut performanțe la fel de bune ca cele tinere, fără semne evidente de deteriorare. Dryas iulia, o specie înrudită îndeaproape și cu o durată de viață mai scurtă, a prezentat în schimb un declin clar legat de vârstă.
Descoperirile ridică posibilitatea ca fluturii din genul Heliconius să evite în mare măsură deteriorarea fizică ce însoțește îmbătrânirea la majoritatea animalelor.
Un tipar constant în tribul Heliconiini
Ca să ajungă la aceste concluzii, echipa a combinat informații din sere de fluturi, din studii de marcare-eliberare-recapturare și din experimente controlate în insectariu. Combinația le-a permis cercetătorilor să compare duratele de viață și tiparele de îmbătrânire din tribul Heliconiini.
În interiorul acestui grup, fluturii din genul Heliconius au avut constant durate de viață medii și maxime mai lungi, o mortalitate de bază mai scăzută și rate de îmbătrânire mai lente decât speciile înrudite care nu se hrănesc cu polen.
Polenul explică doar o parte din avantaj
Oamenii de știință știu de mult timp că fluturii din genul Heliconius au o durată de viață neobișnuit de lungă, dar motivul a rămas incert. Una dintre explicațiile principale se concentrează pe capacitatea lor rară de a se hrăni cu polen în stadiul adult. Majoritatea speciilor de fluturi se bazează în principal pe nectar, ceea ce face ca hrănirea cu polen a adulților să fie extrem de neobișnuită.
Ca să testeze ipoteza, cercetătorii au comparat o specie care se hrănește cu polen, Heliconius hecale, cu o rudă a sa care nu se hrănește cu polen, Dryas iulia. Rezultatele au arătat că H. hecale și-a menținut masa corporală și performanța musculară o perioadă mai lungă și nu a prezentat declinul fizic legat de vârstă observat la D. iulia.
Avantajul de longevitate nu a dispărut însă atunci când polenul a fost eliminat din dietă. Chiar și fără polen, H. hecale a trăit în continuare substanțial mai mult decât ruda sa. Rezultatul indică faptul că la durata lui de viață prelungită contribuie atât nutriția, cât și adaptările evolutive. Această dublă determinare sugerează că durata lor de viață nu depinde exclusiv de resursele din mediu, ci este susținută de mecanisme genetice active de protecție celulară.
Un nou model pentru cercetarea longevității
Potrivit cercetătorilor, speciile cu durată lungă de viață din întregul regn animal pot oferi informații valoroase despre mecanismele biologice care stau la baza îmbătrânirii sănătoase. Noile descoperiri sugerează că fluturii din genul Heliconius ar putea deveni un sistem util pentru investigarea modului în care schimbările ecologice, inclusiv evoluția alimentației cu polen la adulți, pot favoriza o viață mai lungă.
Dr. Jessica Foley, autoarea principală a studiului, de la Facultatea de Științe Biologice a Universității din Bristol, a așezat rezultatele în contextul mai larg al insectelor — clasa de animale cu cea mai mare bogăție de specii, renumită pentru diversitatea ei morfologică și ecologică extraordinară. Longevitatea variază la fel de extrem: de la câteva zile, în cazul efemerelor adulte, până la câteva decenii, în cazul castelor reproductive ale unor furnici și termite. Foley a arătat că diferența ajunge astfel la aproximativ 5.000 de ori în interiorul clasei, față de aproximativ 100 de ori la mamifere.
Fluturii Heliconius se numără printre cei mai longevivi fluturi, dar ceea ce îi face deosebit de remarcabili, a explicat ea, este că par să fi dezvoltat nu doar o durată de viață mai lungă, ci și o îmbătrânire mai lentă. Așa ajung să trăiască semnificativ mai mult decât specii înrudite îndeaproape, de care s-au separat relativ recent din punct de vedere evolutiv.
„Implicația interesantă a acestei prelungiri a duratei de viață este că oferă o oportunitate puternică de a identifica mecanismele care stau la baza longevității. Comparând fluturii Heliconius cu durată lungă de viață cu rudele lor cu durată scurtă de viață, avem un experiment evolutiv natural care poate ajuta la dezvăluirea modului în care se prelungește durata de viață, făcându-i un nou model extrem de promițător pentru cercetarea în domeniul biologiei îmbătrânirii și longevității”, a declarat Foley.
Ce s-a mai descoperit în Natură & Geografie?
Unul dintre cele mai aride locuri de pe Pământ tocmai a fost acoperit de zăpadă
Tigrul tasmanian a fost vânat de fermieri până la dispariție, fiind considerat un prădător feroce. Știința sugerează altceva
Ipoteza Gaia: Pământul s-ar putea autoregla ca un organism viu — dar nu neapărat în favoarea noastră
Stânca Foametei a reapărut la Budapesta, semn al secetei severe de pe Dunăre
