En sus esfuerzos por identificar la base genética de las diferencias en la elección de pareja que mantienen separadas dos especies coexistentes de mariposas, los biólogos evolutivos de Ludwig-Maximlians-Universitaet LMU en Munich han identificado cinco genes candidatos que están asociados con la divergencia enpreferencias de apareamiento visual.
La evolución de una nueva especie a menudo implica un cambio en la preferencia de apareamiento. Esto sucede, por ejemplo, cuando los miembros de diferentes poblaciones de una especie determinada dejan de aparearse entre sí porque ya no encuentran socios potenciales lo suficientemente atractivos. Dos estrechamente relacionadosLas especies de mariposas tropicales, Heliconius melpomene und Heliconius cydno, proporcionan un ejemplo interesante de este fenómeno. Las dos especies a menudo se ven volando juntas, y los cruces entre ellas pueden dar como resultado una descendencia híbrida fértil. - Sin embargo, los individuos de las dos especies casi nuncaaparearse entre sí en la naturaleza. Se desconoce en gran medida cómo surgen estas barreras para la reproducción inducidas por el comportamiento. "Cuando los cambios en el comportamiento están genéticamente conectados, como la elección de pareja parece estar en nuestras mariposas, deben implicar alteraciones en la sensación, es decir,, los estímulos que pueden detectar, o cambios en la forma en que se procesan estos estímulos ", dice el biólogo evolutivo de LMU Dr. Richard Merrill. Junto conmiembros de su grupo y colaboradores del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá y de la Universidad de Cambridge, ahora ha identificado cinco genes que están vinculados a las diferentes preferencias de apareamiento de H. melpomene y H. cydno.Como informan los autores en la revista de acceso abierto Comunicaciones de la naturaleza , es probable que estos genes cambien la forma en que se procesan los estímulos visuales durante el cortejo, sin alterar la forma en que las mariposas perciben el mundo en otros contextos.
H. melpomene y H. cydno difieren en los llamativos patrones de color de sus alas, que sirven para advertir a los depredadores potenciales de que son desagradables. H. melpomene tiene alas negras con barras rojas y finas rayas amarillas, mientras que H. cydno tiene alaspresentan barras blancas sobre un fondo negro. En particular, los machos de cada especie muestran una marcada atracción por las hembras con el mismo "esquema de color" que ellos. En su búsqueda de los factores genéticos que subyacen a las diferencias en estas preferencias de apareamiento, Merrill y sus colegas habíanidentificaron previamente tres regiones genómicas que estaban asociadas con los diferentes comportamientos de apareamiento. Una de estas regiones, en el cromosoma 18, tuvo un efecto especialmente fuerte en el grado de persistencia con el que el macho persigue a la hembra de su elección. Sorprendentemente, un gen llamado optix, que controla la expresión de las barras rojas en las alas de H. melpomene, se encuentra dentro de este mismo segmento cromosómico. Sin embargo, aunque esta investigación reveló que uno o más genesen esta región relativamente corta del cromosoma debe afectar los comportamientos de preferencia de pareja, el intervalo en cuestión contiene más de 200 genes.
En el nuevo estudio, Matteo Rossi, un estudiante de doctorado que trabaja en el grupo de Merrill, comparó las secuencias y la actividad de estos genes en los tejidos neurales, incluido el cerebro central, las estructuras ópticas y los 'ommatidios' las unidades retinianas que forman lafacetas del ojo - de H. melpomene y H. cydno. Pudieron identificar cinco genes ubicados dentro de este intervalo que diferían entre las dos especies y estaban asociados con sus diferentes preferencias visuales. Lo más importante es que tres de estos genes codificanpara proteínas que desempeñan un papel clave en la transmisión de señales neuronales ". En general, la naturaleza de nuestros genes candidatos sugiere que las diferentes preferencias por la coloración de las alas de los socios potenciales probablemente se basen en las diferencias en el procesamiento de la información visual.Parece que las dos especies no difieren con respecto a lo que ven, pero reaccionan de manera diferente a los diferentes patrones de color ", dice Rossi." De esta manera, a lo largo de la evolución, las preferencias de apareamientopuede cambiar sin afectar las percepciones de otros aspectos del medio ambiente ".
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Materiales proporcionado por Ludwig-Maximilians-Universität München . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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