Se trata de la primera vez que la comunidad científica describe en detalle el ritmo circadiano de estas mariposas, según una investigación liderada por Steven Reppert, profesor de medicina y director de neurobiología de la Universidad de Massachusetts.
Según los científicos, el gen "ofrece un mejor entendimiento no sólo de la fisiología de las mariposas sino también de sus flujos migratorios y de los ritmos circadianos en general".
En el caso de los seres humanos el ritmo circadiano es el que rige sus necesidades fisiológicas de acuerdo al ciclo de luz solar y de la noche.
Millones de mariposas monarca realizan cada año una extraordinaria migración desde Canadá y EEUU hacia bosques de pino y oyamel en la zona central de México, lo que ha sido objeto de numerosas investigaciones científicas.
En uno de los informes, que serán publicados esta semana en el portal "Biblioteca Pública de Ciencias" (PLoS), Reppert y sus colegas revelan que el reloj circadiano de la mariposa monarca "utiliza un novedoso mecanismo molecular que jamás se ha visto en otros insectos o mamíferos".
Antes de este descubrimiento, los científicos habían estudiado el reloj circadiano de la mosca de la fruta y del ratón con el objetivo de lograr un mejor entendimiento sobre el ritmo circadiano de los insectos y mamíferos.
En esos estudios, los científicos describieron un mecanismo en el que las proteínas se producen y destruyen en un ciclo de aproximadamente 24 horas, además de que identificaron los factores que, en su conjunto, dirigen ese proceso.
Uno de esos factores es la proteína criptocromática, "CRY", que, junto al papel que desempeña la luz solar, es vital para el sistema circadiano de los animales.
En base a esos estudios anteriores, los investigadores pensaron que el reloj circadiano de las mariposas sería parecido al de la mosca de la fruta.
Sin embargo, los estudios genéticos revelaron que la mariposa monarca no sólo contaba con la proteína "CRY" sino también con una segunda proteína criptocromática.
Tras realizar estudios adicionales, Reppert y sus colegas descubrieron que es una nueva "molécula circadiana" en la mariposa monarca y la bautizaron como "CRY2".
Los científicos señalaron que la estructura de "CRY2" es más parecida a la proteína criptocromática de los animales vertebrados que a la mosca de la fruta.
"Lo que encontramos en la mariposa es un sorprendente mecanismo circadiano, uno que es más similar a nuestro propio reloj circadiano y menos que el reloj de la mosca", explicó Reppert.
"La presencia y función de dos proteínas CRY, muy distintas, sugiere que el de la mariposa monarca es un reloj ancestral que, a lo largo de la evolución, ha cambiado de forma distinta en otros insectos y mamíferos", agregó.
Según el informe, Reppert y sus colegas descubrieron no sólo la función de "CRY2" en las mariposas sino que también descubrieron que ésta podría marcar un nexo neurológico clave entre el reloj circadiano y la brújula solar de estos insectos.
Tanto el reloj circadiano como la brújula solar son necesarias para la orientación y maquinaria de navegación de las mariposas.
En el segundo informe, los científicos describieron el proceso genético que rige la migración de las mariposas y que les ayudaría a establecer las diferencias cerebrales entre las mariposas que emigran y las que no lo hacen.
Reppert expresó esperanza de que, a largo plazo, un estudio más minucioso del proceso genético les ayude a descifrar por completo el genoma de las mariposas.
