Las explicaciones tradicionales de por qué algunos animales son monógamos y otros son promiscuos o polígamos se han centrado en cómo la distribución y la defensa de los recursos como alimentos, sitios de nidos o parejas determinan si, por ejemplo, un macho puede atraer y defender a múltipleshembras
En cambio, un nuevo modelo para la evolución de los sistemas de apareamiento se centra en las interacciones sociales impulsadas por comportamientos genéticamente determinados y en cómo se desarrolla la competencia entre las diferentes estrategias de comportamiento, independientemente de factores externos como los recursos defendibles. En este modelo, las interacciones sociales pueden impulsar la evoluciónpasa de un sistema de apareamiento a otro e incluso puede conducir a una población a dividirse en dos especies separadas con diferentes sistemas de apareamiento.
El modelo se basa en tres estrategias conductuales fundamentales: agresión, cooperación y engaño. El conflicto entre los comportamientos sociales competitivos y cooperativos impulsa la evolución de los sistemas de apareamiento. En un artículo publicado el 18 de diciembre en naturalista estadounidense en línea antes de la publicación impresa en la edición de febrero, los investigadores compararon las predicciones generadas por este modelo con los datos publicados sobre el comportamiento de apareamiento de 288 especies de roedores.
"En general, todo en nuestras predicciones parece estar confirmado en roedores", dijo el primer autor Barry Sinervo, profesor de ecología y biología evolutiva en la Universidad de California, Santa Cruz. "Nuestro modelo es una especie de ecuación universal"para sistemas de acoplamiento "
La historia evolutiva que emerge del estudio es algo así: una población ancestral de roedores es promiscua en su comportamiento de apareamiento. La variación genética dentro de la población da como resultado individuos con comportamientos distintivos. Algunos machos son muy agresivos, defienden grandes territorios yse aparean con tantas hembras como pueden. Otras no son territoriales, sino que se escabullen en los territorios de otros machos para tener oportunidades de apareamiento subrepticias. Y algunas son monógamas y defienden pequeños territorios, cooperando con los machos vecinos en los límites territoriales.
Estos tres tipos pueden coexistir, pero cualquier desequilibrio en las ventajas relativas de las diferentes estrategias puede llevar a la eliminación de algunos comportamientos y a una transición evolutiva a una especie que es, por ejemplo, completamente monógama o completamente polígama. El comportamiento cooperativo de los monógamoslos hombres, por ejemplo, pueden incluir el cuidado paterno para los jóvenes y la capacidad de reconocer y afiliarse con otros hombres cooperativos, haciéndolos más fuertes en la competencia con otras estrategias.
"Son capaces de encontrarse y formar colonias, y cuanto más grandes son las colonias, más fuertes se vuelven contra los bárbaros en la puerta. Luego se separaron del resto de la población como una especie monógama separada", dijo Sinervo.
Esto puede parecer poco más que una narración de cuentos, pero de hecho surge de un conjunto de ecuaciones matemáticas basadas en la teoría de juegos y la genética de poblaciones, y está respaldado por una extensa investigación en comportamiento y genética de los animales.
El nuevo artículo se basa en la investigación de Sinervo de décadas sobre los comportamientos de apareamiento en los lagartos con manchas laterales de California. Mostró que tres colores de garganta corresponden con diferentes comportamientos en los lagartos machos: los machos monógamos de garganta azul forman asociaciones y cooperan para proteger sus territoriosy sus compañeros; los machos de garganta anaranjada son muy agresivos y usurpan territorios y compañeros de otros lagartos; y los machos de garganta amarilla se escabullen en los territorios de otros machos para aparearse.
La competencia entre estas estrategias toma la forma de un juego de piedra, papel o tijera en el que los agresores naranjas derrotan a los cooperadores azules, que derrotan a las zapatillas amarillas, que derrotan a los agresores naranjas. Por lo tanto, ningún tipo único puede dominar a la población, y la abundancia decada uno sube y baja en ciclos. En 2007, Sinervo y sus colaboradores descubrieron la misma dinámica en el lagarto común europeo distante.
"Fue entonces cuando comencé a pensar que lo mismo podría estar sucediendo en los mamíferos", dijo Sinervo.
En el nuevo documento, Sinervo y dos de sus colaboradores de toda la vida, Alexis Chaine en el Centro Nacional de Investigación Científica CNRS en Moulis, Francia, y Donald Miles en el CNRS y la Universidad de Ohio, generalizaron las tijeras de piedra-papel.sistema y lo extendió para incluir comportamientos adicionales como el cuidado paternal para la descendencia vinculado a la monogamia. Se centraron en estrategias masculinas para simplificar el análisis. Sinervo ha documentado las estrategias femeninas correspondientes en lagartijas con manchas laterales y actualmente está trabajando para incorporar estrategias femeninas enEl modelo general.
Las tres estrategias de comportamiento masculino representadas en el modelo son: - Poliginia, caracterizada por la agresión para mantener grandes territorios superpuestos con varias hembras, pero sin cuidado paterno para la descendencia, como se ve en los sistemas de apareamiento polígamos donde un macho se empareja con múltiples hembras; - Monogamia, que involucra una menor agresión y territorios más pequeños, con cooperación en los límites territoriales e inversión en cuidado paterno; y - Sneak, una estrategia no territorial sin cuidado paternal, que resulta en un comportamiento furtivo en sistemas de otro modo territoriales.
Usando una computadora para ejecutar un modelo matemático de estas estrategias, los investigadores simularon la evolución de los sistemas de apareamiento a lo largo de 1,000 generaciones, variando la fuerza de los diferentes parámetros en cada simulación. Al comienzo de las simulaciones, los genes que determinan las diferentes estrategiasse suponía que eran igualmente abundantes en la población.
Los resultados de las simulaciones revelaron cuatro resultados evolutivamente estables determinados por las interacciones y beneficios en términos de éxito reproductivo de las diferentes estrategias de comportamiento. El resultado estable que surge depende de la ventaja que proporciona cada comportamiento.
Uno de los factores clave que influyen en la efectividad de una estrategia dada es la capacidad de un hombre de reconocer a qué grupo de comportamiento pertenecen otros hombres y elegir un vecindario para establecerse donde su propia estrategia tendrá una ventaja competitiva. Los hombres cooperativos y monógamos necesitanreconocer y afiliarse a otros machos cooperativos, mientras que los machos agresivos y poliginosos quieren evitar a otros machos agresivos y encontrar machos cooperativos cuyos territorios pueden tomar el control.
"Todo depende de cuán bueno sea para encontrar el vecindario correcto o cuán bueno sea en cooperación y cuidado paterno. Al variar estos parámetros en el modelo, pudimos encontrar los cuatro estados evolutivamente estables diferentes", Sinervodijo.
Un resultado estable es la dinámica piedra-papel-tijera documentada en lagartos, con la coexistencia de las tres estrategias masculinas. Otro resultado estable es la coexistencia de poliginia y furtividad.
Hay dos resultados estables en los que solo sobrevive una estrategia, ya sea poliginia o monogamia. Una combinación de poliginia y monogamia es rara e inestable, y finalmente conduce a un sistema puro de una u otra.
En cuanto a los datos empíricos, los investigadores encontraron evidencia en los estudios sobre el comportamiento de los roedores y la territorialidad de los sistemas de apareamiento y las estrategias de comportamiento descritas en el modelo. Incluso se encontró un tipo de rata topo en el sur de África que exhibe el papel de roca.Combo de tijeras de las tres estrategias masculinas que Sinervo descubrió en los lagartos. Señaló que, si bien el reconocimiento mutuo de las estrategias masculinas se basa en los colores de la garganta en los lagartos, en los mamíferos es más probable que esté mediado por olores ". Está ahí, pero nosotrosno lo veo. Solo lo vimos en lagartos debido a sus colores brillantes ", dijo.
Los investigadores analizaron el árbol filogenético de los roedores que representa las relaciones evolutivas entre las especies de roedores y encontraron los mismos patrones que habían visto en las simulaciones. Las especies en la base del árbol filogenético, más cercanas al ancestro común de todos los roedores, tiendenser promiscuo, con múltiples estrategias de apareamiento. La poligamia y la monogamia rara vez ocurren juntas, pero con frecuencia aparecen en especies hermanas, lo que sugiere que divergieron de una población ancestral de estrategias mixtas.
El modelo mostró que las transiciones evolutivas en los sistemas de apareamiento se deben en gran medida al aumento de los beneficios de los comportamientos monógamos. En los roedores, la monogamia es la transición evolutiva más común de un ancestro promiscuo, y más roedores son monógamos que polígamos. En las simulaciones,la poliginia pura es un resultado relativamente poco común. "La poligamia es fácilmente invadida por la estrategia furtiva", explicó Sinervo.
El cuidado paternal para la descendencia se encuentra en todas las especies monógamas, apoyando una suposición clave que vincula el cuidado paterno con la evolución de la monogamia.
"La promiscuidad es muy común y puede involucrar dos o tres estrategias diferentes. Pero lo bueno es que la cooperación y la monogamia son mucho más comunes de lo que nadie se dio cuenta", dijo Sinervo. "La frecuencia de la monogamia en los roedores es de alrededor del 26 por ciento,mucho más alto que para los mamíferos en general y similar a los primates ".
El modelo supone que estas estrategias de comportamiento están basadas genéticamente. La evidencia que lo respalda incluye la investigación sobre el papel de la hormona vasopresina y la hormona oxitocina relacionada en comportamientos sociales complejos en numerosas especies, incluidos roedores y humanos.Los ratones de campo de la pradera, por ejemplo, la vasopresina se ha relacionado con la unión de parejas, la protección de la pareja y el cuidado paterno. En algunos linajes de roedores, las transiciones evolutivas entre la monogamia y la poliginia se han relacionado con una mutación en un gen receptor de vasopresina.
Los efectos de los genes que subyacen a los comportamientos monógamos pueden incluso impulsar la evolución de formas más avanzadas de socialidad. Las especies de roedores altamente sociales, como las ratas topo, algunas de las cuales viven en colonias en las que solo se reproduce un par, se originanlinajes monógamos.
Sinervo y sus coautores no afirman que los recursos y otros factores ecológicos externos no tengan ningún papel en la evolución de los sistemas de apareamiento. Pero el modelo genético proporciona predicciones que son consistentes con los datos de roedores y puede explicar los casos en que el sistema de apareamiento de una especie síno coincide con su ecología de recursos.
Los autores también reconocieron que el comportamiento animal puede ser muy flexible y no está completamente determinado por la genética. Esto es especialmente cierto en humanos, cuyo comportamiento está tan fuertemente influenciado por factores culturales y ambientales. En términos de sistemas de apareamiento, nuestra especie puede serdescrito como promiscuo, pero con tasas muy altas de monogamia. Sinervo dijo que ve una conexión entre la monogamia y los comportamientos sociales profundamente cooperativos que están en el centro de la condición humana.
"Podemos ver análogos para el comportamiento humano en otros animales, pero en realidad no hay nada más como los humanos", dijo Sinervo. "Hay impulsos de comportamiento 'kneejerk' en nosotros que no están lejos de los roedores, pero nuestra complejidad cultural y social hace quenosotros muy diferente de la mayoría de los mamíferos "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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