Mariposas e borboletas (Lepidoptera): 300 milhões de anos de evolução, genes e ameaças

Mariposas e borboletas - juntas, os Lepidoptera - representam quase 10% de todas as espécies animais do planeta. Em certos ecossistemas, as lagartas desse grupo chegam a consumir mais folhas vivas do que todos os outros animais dali somados.

A vida delas também pode ser curta e intensa. Em cerca de 10% das espécies de Lepidoptera, a fase de lagarta é praticamente o “tudo”: o adulto surge sem peças bucais funcionais. Assim, não se alimenta - apenas voa, acasala e morre quando a energia acumulada acaba.

Outras espécies seguem o caminho oposto e aproveitam quase qualquer coisa úmida ou açucarada: néctar, seiva, urina, sangue, suor, lágrimas e até as emulsões de frutas e de carne em decomposição.

Antes de as borboletas dominarem o dia

Para beber líquidos, a maioria das mariposas e borboletas usa uma probóscide - um tubo flexível. Algumas poucas espécies conseguem até ingerir pólen sem mandíbula: elas o recobrem com sucos digestivos e, depois, sorvem o que se forma.

Também existem os casos fora da curva. Aproximadamente 2% dos lepidópteros pertencem a um conjunto chamado de não-ditrisianos e, diferentemente da maioria, eles de fato têm mandíbulas. São pequenos, peculiares e exibem diferenças que sugerem uma herança muito antiga.

E essa história antiga vai longe. As mariposas teriam surgido há 300 milhões de anos. Já o fóssil mais antigo de Lepidoptera encontrado até hoje é bem mais recente: aparece preservado no Jurássico, com cerca de 190 milhões de anos. Isso deixa um enorme vazio - um intervalo em que deveriam estar os primeiros 100 milhões de anos do grupo.

Por enquanto, os cientistas não conseguem dizer quantas espécies existiam naquela época nem onde viviam. Ainda assim, algumas linhagens que sobreviveram funcionam como fragmentos vivos daquele período perdido.

Uma nova revisão reúne as peças

Um artigo de revisão recente compila o que a ciência já estabeleceu, o que suspeita e o que ainda parece não fechar.

O trabalho foi liderado por pesquisadores que incluem Akito Kawahara, do Centro McGuire de Lepidópteros e Biodiversidade, no Museu de História Natural da Flórida.

“Mesmo que mariposas e borboletas sejam um grupo bem estudado, só agora estamos começando a entender alguns dos fatos mais básicos sobre sua evolução e suas necessidades de conservação”, disse Kawahara. “Ainda há muito a fazer.”

Um dos eixos centrais é explicar como mariposas e borboletas ficaram tão eficientes em se alimentar de plantas. Parentes próximos, os tricópteros, têm larvas aquáticas que vivem de algas, diatomáceas e pequenos animais.

As larvas de Lepidoptera, por sua vez, em grande parte migraram para ambientes terrestres e passaram a consumir folhas e madeira - apesar de as plantas se defenderem com uma enorme variedade de toxinas.

A revisão destaca pesquisas que sugerem que as mariposas não enfrentaram isso sozinhas. Elas provavelmente adquiriram, por transferência horizontal de genes, um gene útil vindo de fungos, o que pode ter ajudado tanto a digerir tecidos vegetais difíceis quanto a neutralizar compostos químicos das plantas.

Antes das flores, já havia açúcar

Uma segunda transferência genética pode ter virado o jogo de novo. No mesmo estudo de 2025 que relatou a transferência de fungo para mariposa, os cientistas também encontraram evidências de uma transferência entre uma mariposa e uma bactéria durante o Triássico.

“A descoberta foi inicialmente surpreendente, mas agora percebemos que esses eventos de transferência horizontal de genes são mais comuns do que pensávamos originalmente”, disse Kawahara.

“É realmente incrível pensar que alguns poucos eventos de transferência genética poderiam ter causado um impacto tão grande na evolução dos Lepidoptera e na sua diversidade.”

Essa ajuda bacteriana está associada à digestão de açúcares vegetais, incluindo os açúcares presentes no néctar. Nesse mesmo período, as mariposas também evoluíram uma probóscide, o que as colocou em posição de se tornarem polinizadores importantes.

O detalhe é que as flores ainda não existiam. Muito antes delas, as gimnospermas já se diversificavam por volta de 380 milhões de anos atrás, usando cones e gotículas pegajosas para capturar pólen levado pelo vento.

Insetos com peças bucais em forma de agulha começaram a beber essas gotículas e, durante uma fase quente e seca que teve início cerca de 228 milhões de anos atrás, sorver fluidos aquosos e açucarados virou uma estratégia útil para evitar o superaquecimento.

Foi nessa era de alimentação com probóscide que surgiu o grupo Glossata, que hoje reúne cerca de 98% de toda a diversidade de mariposas e borboletas.

Quando as flores mudaram as regras

As flores só apareceram bem depois, cerca de 150 milhões de anos atrás, e as primeiras florações muitas vezes pareciam adaptadas a besouros.

O ritmo acelerou por volta de 120 milhões de anos atrás, quando os ancestrais das abelhas modernas passaram a visitar flores, empurrando as plantas a evoluir cores mais vivas e flores que se abrem durante o dia.

As mariposas - em geral noturnas e com visão de cores limitada - não eram as mais adequadas a esse novo cenário. Um grupo de mariposas adotou o voo diurno, passou a explorar uma dieta associada a cores mais ricas e, com o tempo, deu origem às borboletas.

Já as mariposas noturnas ganharam espaço quando muitas plantas com flores evoluíram flores pálidas, noturnas, capazes de refletir bem a luz do luar. Só que, então, surgiu um novo predador.

O surgimento dos morcegos

Os morcegos apareceram aproximadamente 55 milhões de anos atrás, depois que o impacto do asteroide, 10 milhões de anos antes, eliminou os dinossauros não avianos e ajudou as aves a dominar a caça diurna.

Com os morcegos, o céu noturno passou a ser ocupado - e veio junto a ecolocalização, iniciando uma corrida armamentista que ainda não terminou.

Algumas mariposas desenvolveram audição ajustada ao ultrassom; outras evoluíram formas de bloquear ou confundir morcegos usando som.

“Muitas as têm no tórax ou no abdômen, mas algumas têm órgãos auditivos nas peças bucais ou nas asas”, disse Kawahara.

“Acho que vamos encontrar muitos outros órgãos de audição em diferentes espécies de mariposas e também descobrir inúmeras novas estratégias morfológicas e comportamentais de defesa contra morcegos predadores.”

A corrida para mapear 1.8 million espécies

Parte considerável do avanço atual vem dos genomas - o conjunto completo do DNA nuclear de um organismo. Levaram-se mais de 10 anos para sequenciar e montar o genoma humano, finalizado em 2003.

Agora, pesquisadores tentam sequenciar os genomas de todas as espécies eucarióticas, estimadas em cerca de 1.8 million, como parte do Projeto BioGenoma da Terra.

Dentro desse esforço, uma iniciativa específica, o Projeto Psique, pretende sequenciar genomas de todas as 11,000 espécies de mariposas e borboletas da Europa.

Charlotte Wright, coautora líder da revisão, atua no Instituto Wellcome Sanger e participa do Projeto Psique.

“Os próximos 10 a 20 anos serão realmente empolgantes e vão nos permitir explorar uma nova camada de mudança genética que antes estava fora do nosso alcance”, disse Wright.

Em geral, Lepidoptera têm por volta de 31 cromossomos - não tão distante dos 23 humanos -, mas algumas espécies fogem desse padrão.

Os genomas também ajudam a entender por que certas espécies são vulneráveis. A azul Xerces, considerada a primeira extinção de borboleta causada por atividade humana, sumiu no início da década de 1940 depois que o desenvolvimento urbano destruiu seu habitat.

Mais tarde, cientistas sequenciaram seu genoma a partir de exemplares de museu e descobriram que ela se originou há 850,000 anos, com declínios prolongados e endogamia que podem tê-la deixado frágil quando seu mundo mudou de forma abrupta.

O declínio preocupante dos insetos

A revisão aponta que mariposas e borboletas aumentaram em diversidade ao longo de seus 300 milhões de anos, mas, recentemente, suas populações despencaram.

Depois de 300 milhões de anos se adaptando - de incorporar genes emprestados a superar morcegos -, mariposas e borboletas encaram agora ameaças diante das quais não conseguem evoluir rápido o suficiente.

Os cientistas associam a queda de insetos ao uso de pesticidas, à destruição de habitats, a espécies invasoras, às mudanças climáticas e à poluição luminosa.

O que vem pela frente depende menos de grandes revoluções e mais de atitudes simples do dia a dia, como apagar as luzes externas, evitar pesticidas e deixar as folhas caídas onde estão.

O estudo completo foi publicado na revista Nature Reviews Biodiversidade.