Visitando um colega na Alemanha em 2012, O professor de pesquisa do Boston College, Paul K. Strother, estava examinando amostras de solo em busca de pólen, esporos, pedaços de plantas e pernas de insetos - detritos orgânicos que poderiam ter sido considerados "escória de lagoa" quando ficaram presos em sedimentos durante eventos cataclísmicos de 200 milhões de anos atrás.

Os slides de amostras de rochas perfuradas no interior da Alemanha incluíam algum material que parecia familiar para Strother, pesquisador do Departamento de Ciências Terrestres e Ambientais do Observatório Weston do Boston College, que estuda a origem e evolução inicial das plantas terrestres. O que ele viu foram características semelhantes às encontradas nas asas dos insetos.

O problema é que esses tipos de mariposas e borboletas - conhecidos como Lepidoptera - foram há muito tempo considerados como tendo evoluído 50 a 70 milhões de anos depois, durante o período Cretáceo, quando as primeiras plantas com flores surgiram como sua principal fonte de alimento.

"O consenso é que os insetos seguem as flores, "disse Strother, um co-autor de "A Triassic-Jurassic window into the evolution of Lepidoptera, "um novo relatório publicado hoje em Avanços da Ciência . “Mas isso seria 50 milhões de anos depois do que as asas diziam. que haveria borboletas antes de flores. "

Cinco anos depois, Strother e colegas de museus de história natural da Alemanha e de uma universidade da Holanda desenvolveram um caso científico mostrando que os lepidópteros evoluíram antes do estabelecido anteriormente - surgindo durante o período jurássico.

Flores ausentes, os pesquisadores relatam, mariposas e borboletas primitivas, conhecido como Glossata, desenvolveu os atributos físicos - ou seja, a tromba sugadora - para encontrar nutrição retirando gotículas de água das pontas de sementes de gimnosperma imaturas.

"O que descobrimos é que essas borboletas e mariposas com bocais se alimentavam de gotículas de pólen de sementes de gimnosperma - de coníferas aparentadas com pinheiros, plantas com sementes sem frutos e flores. Eles estavam se alimentando de sementes de cone - principalmente como fonte de água, "disse Strother.

Até mesmo Charles Darwin chamou a misteriosa evolução das plantas com flores de "um mistério abominável". Os cientistas calcularam que as plantas com flores precederam os insetos que se alimentavam delas. Mas os pesquisadores começaram gradualmente a reunir evidências de que mariposas e borboletas existiam antes do período Cretáceo, que começou 145 milhões de anos atrás.

As descobertas da equipe lançaram uma nova luz sobre o exemplo clássico de coevolução:a interação evolutiva entre insetos polinizadores - moscas, abelhas, vespas, borboletas e mariposas - e angiospermas, ou flores, Strother disse.

"Nossa descoberta não muda isso, mas ao invés, demonstra que a Glossata - que deu origem aos lepidópteros - evoluiu mais cedo por uma adaptação alimentar aos óvulos gimnospérmicos, ou as gotículas de pólen, "disse Strother." Esses insetos mais tarde transferiram sua preferência alimentar para as angiospermas, e, como resultado, acabou co-evoluindo com flores onde funcionam para transferir pólen enquanto se alimentam de néctar. "

Desenvolver uma imagem mais clara da evolução dos insetos provou ser difícil porque muito do que é aprendido com as rochas antigas, solo e fósseis vêm da terra uma vez cobertos por oceanos, disse Strother. Mariposas e borboletas viviam sobre massas de terra. Além disso, suas características delicadas estavam sujeitas à deterioração antes da fossilização.

O paleontólogo da Universidade de Utrecht, Bas van de Schootbrugge e seus colegas reuniram um portfólio de amostras contendo restos fossilizados de mariposas e borboletas para estabelecer cuidadosamente a presença de lepidópteros em amostras de terra de uma região onde a transição cataclísmica entre o Triássico e o Jurássico é preservada na rocha.

O evento de extinção em massa, 201 milhões de anos atrás, eliminou cerca de 35 por cento de todas as espécies, o que torna a sobrevivência e diversificação dos lepidópteros ainda mais notável.

A montagem das evidências exigiu uma equipe que incluía Strother e van de Schootbrugee, Timo van Eldijk, da Universidade de Utrecht, um estudante de graduação na época, Carolien Weijst, e Henk Visscher; bem como Torsten Wappler do museu alemão de história natural Hessisches Landesmuseum Darmstadt, e Hossein Rajaei do Museum fur Naturkunde, em Stuttgart.

Em 2012, Strother estava examinando os slides de amostra olhando para algas, fungos e microrganismos do solo. "Essas são extrações orgânicas depois que você dissolve os minerais nas amostras e está olhando para qualquer coisa que seja orgânica. Existem pólen e esporos. Existem outras coisas. Pedaços de cutículas de plantas. Material orgânico resistente. Pernas de insetos. Noventa e nove por cento são restos de plantas.

"É basicamente a escória da lagoa, "disse Strother, referindo-se ao filme de detritos que pode ficar sobre uma piscina de água parada. Parte do que Strother viu parecia semelhante a insetos de outra época, ele disse.

O projeto exigia vincular uma série de evidências, semelhante a uma história de detetive científica, disse Strother.

"Esta é a ciência antiquada da descoberta, "disse Strother." Estamos olhando para este mundo microscópico de coisas que viveram centenas de milhões de anos atrás e não sabemos o que são. O desafio é:podemos descobrir o que são? Parte disso é juntar a árvore da vida, ou a evolução dos organismos ao longo do tempo. É mais como um quebra-cabeça ou um mistério. "