Aranyes, teranyines i insectes: una visió nova sobre la història evolutiva

El professor Miquel A. Arnedo al Departament de Biologia Animal de la UB.
El professor Miquel A. Arnedo al Departament de Biologia Animal de la UB.
Recerca
(24/11/2011)

La teranyina orbicular típica de les aranyes té un origen evolutiu únic, segons es desprèn dʼuna recerca basada en tècniques de filogènia molecular que publica la revistaProceedings of the Royal Society. El treball, en què participa el professor Miquel A. Arnedo, del Departament de Biologia Animal i lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio), també planteja la hipòtesi que la diversificació de les teranyines és un procés que respon a la necessitat dʼocupar nous hàbitats naturals (troncs, tiges, etc.) i explotar els recursos dʼuna manera més eficient.

El professor Miquel A. Arnedo al Departament de Biologia Animal de la UB.
El professor Miquel A. Arnedo al Departament de Biologia Animal de la UB.
Recerca
24/11/2011

La teranyina orbicular típica de les aranyes té un origen evolutiu únic, segons es desprèn dʼuna recerca basada en tècniques de filogènia molecular que publica la revistaProceedings of the Royal Society. El treball, en què participa el professor Miquel A. Arnedo, del Departament de Biologia Animal i lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio), també planteja la hipòtesi que la diversificació de les teranyines és un procés que respon a la necessitat dʼocupar nous hàbitats naturals (troncs, tiges, etc.) i explotar els recursos dʼuna manera més eficient.

Les aranyes són un dels grups faunístics més antics i diversos dels hàbitats terrestres, i el seu registre fòssil sʼinicia en el devonià (380 milions dʼanys). Amb prop de 40.000 espècies descrites, són els artròpodes dominants com a depredadors de microfauna en lʼentorn natural. Lʼestudi, que aplica tècniques de biologia molecular i bioinformàtica per estudiar patrons evolutius, es basa en lʼanàlisi filogenètica de seqüències de DNA. Els experts, en concret, han estudiat les diferències moleculars en la seqüència de sis gens, en una mostra taxonòmica que inclou 291 espècies dʼaranyes, amb representants de 21 de les 22 famílies dʼaranyes orbiculars existents (Deinopoidea, Araneoidea i Nicodamidae).

 
Tal com explica el professor Miquel A. Arnedo, «aquest treball científic inclou la mostra taxonòmica més completa que sʼha estudiat fins ara, en nombre dʼespècies i de famílies representades, per conèixer la filogènia de les aranyes que fan teranyines orbiculars (orb webs), mitjançant lʼanàlisi de seqüències de DNA de tots els marcadors genètics disponibles».
 
Per què es van diversificar les teranyines?
 
Fa uns 200 milions dʼanys, en el triàsic mitjà, van sorgir les aranyes orbiculars, que es van diversificar ràpidament durant el final del triàsic i els inicis del juràssic. Quines són les causes dʼaquest procés evolutiu?
 
Tradicionalment, el procés de diversificació de les teranyines està lligat a lʼexpansió dels insectes, la presa principal de les aranyes, i a la de les plantes amb flor (angiospermes). En el treball, els autors perfilen una hipòtesi nova per descriure lʼescenari evolutiu. «En lʼarticle, apuntem que les modificacions de les teles van dirigides a ocupar nous hàbitats dʼuna manera més eficient, i a fer un més bon ús dels recursos tròfics en els ecosistemes. És a dir, lʼabundància de preses i la complexitat estructural de lʼhàbitat són factors que han tingut un paper més important que la diversificació de la presa. Segons el nostre estudi, a més, lʼexplosió biològica de les teranyines orbiculars no coincidiria amb el marc temporal de la diversificació dels insectes», subratlla Miquel A. Arnedo.
 
Dʼacord amb aquest investigador, «les aranyes són depredadors generalistes, i només en pocs casos sʼespecialitzen en un tipus de presa concret. La majoria dʼaranyes, a més, no fan teranyines orbiculars, o les fan amb formes més irregulars. No és fer teranyines, el que ha permès la diversificació de les aranyes, sinó fer seda, i això no és el mateix. Els fils de seda, que fan moltes espècies dʼaràcnids, serveixen per ancorar-se, desplaçar-se, fer nius, protegir la posta, etc.».
 
Trampes que també evolucionen
 
Al llarg de lʼevolució, les aranyes han dissenyat estratègies diverses per capturar preses. Les teranyines orbiculars, costoses de fer i molt flexibles i resistents, són el resultat dʼun complex patró comportamental estereotipat en les aranyes. En lʼarticle, els experts també plantegen una reconstrucció de lʼevolució dʼaquestes teles, amb referències a exemples com els de les famílies Linyphiidae i Theridiidae, que fan teranyines més senzilles i menys costoses de produir, en què lʼaranya queda ben protegida dels depredadors, o bé les Mimetidae, que devoren altres aranyes sobre les seves teles, fent-se passar per preses.
 
«La gran diversificació va esclatar amb la seda enganxosa, que és un material més eficient i menys costós de produir per a lʼaranya. En el nostre estudi, comprovem que totes les innovacions evolutives a partir dʼuna tela orbicular ancestral apareixen de manera independent, tenen un cost energètic menor per a lʼaranya i exigeixen menys pautes comportamentals», apunta Arnedo. Això ens indica que, més que seguir el procés evolutiu dels insectes, el que fan les aranyes és dissenyar noves estratègies per ocupar el màxim espai ecològic possible.
 
Miquel A. Arnedo, Premi del Programa ICREA Acadèmia 2009, dirigeix el Laboratori dʼArtròpodes, Sistemàtica i Evolució de la UB, centrat en lʼestudi dels factors determinants en el procés de diversificació dels éssers vius. Aquest grup científic té diverses línies de recerca sobre lʼús de marcadors moleculars per estudiar la sistemàtica i lʼevolució dels aràcnids, un àmbit en què lʼimpacte de les tecnologies de seqüenciació de nova generació obrirà fronteres en lʼestat actual dels coneixements.
 
Cal recordar que lʼarticle publicat a Proceedings of the Royal Society també està signatpels experts Gustavo Hormiga (Universitat George Washington), Dimitar Dimitrov (Universitat de Copenhagen), Lara Lopardo (Universitat de Greifswald), Gonzalo Giribet (Universitat de Harvard) i Fernando Álvarez-Padilla (Universitat Nacional Autònoma de Mèxic).
 
 
Més informació:
 
Dimitrov, D.; Lopardo, L.; Giribet, G.; Arnedo, M. A.; Álvarez-Padilla, F.; Hormiga, G. «Tangled in a sparse spider web: single origin of orb weavers and their spinning work unravelled by denser taxonomic sampling». Proceedings of the Royal Society, 2011, doi: 10.1098/rspb.2011.2011.