Llámelo instinto, pero algo obliga a algunos animales a comportarse de cierta manera, tal vez programas en sus genes. Los investigadores han conectado directamente las actividades de los genes con el comportamiento instintivo en pequeños peces machos que crean patrones en la arena para atraer a sus parejas.
Los científicos del Instituto de Tecnología de Georgia y de la Universidad de Stanford que lideraron el nuevo estudio esperan ver en el futuro si algunos comportamientos son realmente programas genéticos. Si están haciendo clic mediante regulación genética para disparar patrones neuronales creando así el comportamiento.
"Todavía no estamos allí, pero estamos comenzando a manejar los patrones de regulación genética que impulsan los patrones neuronales", dijo Todd Streelman, profesor de la Facultad de Ciencias Biológicas de Georgia Tech y también su presidente ".pudimos ver que hay una conexión clara entre la expresión génica y el comportamiento "
Mejor comprensión del autismo
La investigación también puede contribuir algún día a una mejor comprensión del autismo porque los genes detrás del comportamiento de los peces tienen primos humanos que están implicados en el trastorno del espectro autista. Y algunos comportamientos típicos del autismo como "apilamiento", en el que un niño ordena compulsivamente objetos enordenadas hileras o torres, tiene paralelos en cómo los peces, los cíclidos, acumulan arena de forma repetitiva para formar formaciones simétricas.
Pero por ahora, los investigadores están explorando cíclidos masculinos que están tratando de atraer a una pareja en el lago Malawi en África. En su estudio, encontraron que la regulación de genes específicos y la aparición de comportamientos repetitivos asociados con ellos iban de la mano-en-guante, un descubrimiento novedoso.
Publicaron sus resultados en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias . La investigación fue financiada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento y el Instituto Nacional de Medicina General, todos parte de los Institutos Nacionales de Salud.
Además, se sabe poco acerca de cómo evolucionan los genes subyacentes en el comportamiento a lo largo del tiempo, y los investigadores encontraron signos de que su evolución puede centrarse en la regulación genética en respuesta a lo que sucede en el entorno del animal. En el caso de los cíclidos masculinos, la regulación genéticay el comportamiento se desencadena cuando aparecen las mujeres listas para aparearse.
Cava mi castillo
Comencemos con el comportamiento y luego pasemos a la actividad genética.
Los cíclidos de los niños noquean construyendo cosas fuera de la arena para impresionar a las niñas listas para aparearse. La mayoría de las especies de cíclidos construyen un pozo o cráter, que parece ser el comportamiento evolutivamente más antiguo y mejor establecido, y otras especies construyen un castillo,que es ampliamente aceptado como el desarrollo evolutivo más nuevo.
Tanto los hoyos como los castillos se conocen como "arqueros" y requieren que los peces naden en el mismo círculo, recogiendo arena en un lugar y escupiéndola en otro lugar.
La diferencia es que los constructores de pozos recogen la arena del interior del círculo en el que están nadando y la depositan afuera. Eso deja un agujero en el medio de la glorieta con un borde elevado que lo hace parecer un cráter.
Los constructores de castillos sacan la arena del exterior del círculo y la depositan dentro, lo que crea una estructura elevada en el centro de la glorieta para que se parezca a un volcán.
Encendiéndolo
"Se activa un cambio una vez que las hembras se vuelven reproductivamente activas. De repente, los machos comienzan a escupir y escupir miles de veces para construir su estructura", dijo Zachary Johnson, investigador postdoctoral en el Laboratorio de Streelman. Johnson fue coautor delnuevo estudio; Streelman co-investigador principal.
Sacar y escupir es tan incesante que los peces de dos pulgadas levantan estructuras de dos pies de ancho: bóvedas de pozo para algunas especies, bóvedas de castillo para otras. La diferencia sirve para atraer al compañero adecuado.
"Varias especies hacen sus hoyos y castillos en un área común, por lo que las estructuras tienen que ser muy específicas, para que la especie femenina adecuada pueda ver, 'Este es el tipo que quiero' en comparación con los otros tipos de otras especies que construyenlo otro. Y luego tiene que elegir el tipo específico que quiere de su propia especie ", dijo Chinar Patil, coautor del estudio y asistente de investigación graduado en el laboratorio de Streelman.
Cíclidos cruzados
Para observar los genes conectados a cualquiera de estos comportamientos de construcción, los investigadores han cruzado especies de construcción de fosas con especies de construcción de castillos para hacer cíclidos híbridos que tienen ambos conjuntos de genes. Estos híbridos han traído una sorpresa afortunada.
El pez híbrido realizó ambos comportamientos perfectamente en secuencia: primero la construcción del pozo, luego la construcción del castillo, siempre en ese orden.
"Eso es asombroso", dijo Johnson. "Es de esperar que el comportamiento híbrido se mezcle o tome una forma intermedia. En cambio, realizan un comportamiento específico de una especie y luego hacen la transición para realizar el comportamiento específico de otra especie".
los genes Bower se encienden
Esto es útil para investigar porque los híbridos tienen una copia completa de los genes del padre del pozo y uno del padre del castillo. Los comportamientos limpiamente separados han permitido unir cada comportamiento con una activación aumentada y disminuida en cualquier conjunto de genes en el pezsesos.
Los investigadores de Georgia Tech y Stanford pudieron hacer coincidir claramente la activación del gen del pozo con el modo de comportamiento del pozo así como la activación del gen del castillo con el modo de comportamiento del castillo
"Muchos genes en la copia del pozo se regularon en exceso mientras el pez estaba en modo de construcción de pozos y la copia del castillo se reguló durante el modo de fabricación de castillos", dijo Patil. Los genes y el comportamiento se "volvieron"en "y" sintonizado "en tándem.
La diferencia en la expresión de los genes pit vs castle fue menos un interruptor de clic-clack-on-off absoluto y más como avanzar un conjunto de palancas hacia abajo en un mezclador de audio y ajustar el otro conjunto a un nivel dominante.
Evolución del comportamiento genético
Descubrir que ese fue el gran logro del estudio. Eso casi suena como genes que crean conductas directamente, pero aún no está confirmado y posiblemente sea el tema de un estudio futuro.
Luego estaba esa idea sobre la evolución genética relacionada con la evolución del comportamiento :
Las especies de foso y castillo tienen genomas muy similares. Cuando el equipo secuencia el ADN de las especies de foso y castillo, las diferencias evolutivas parecían estar en los genes reguladores y eran muchos de los mismos genes reguladores que se activan y sintonizan para la construcción de una glorieta específicacomportamiento que ocurre en el contexto de apareamiento.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :