Las mariposas machos tienen genes que les dan una preferencia sexual por una pareja con una apariencia similar a ellas mismas, según una nueva investigación. En un estudio publicado el 7 de febrero en la revista de acceso abierto PLOS Biología , un equipo de académicos de la Universidad de Cambridge, en colaboración con el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales en Panamá, observó los rituales de cortejo y secuenciaron el ADN de casi 300 mariposas para averiguar qué parte del genoma era responsable de su comportamiento de apareamiento.
Este es uno de los primeros estudios de genoma que analiza el comportamiento de las mariposas y desbloquea los secretos de la evolución para ayudar a explicar cómo se forman las nuevas especies. Los científicos secuenciaron el ADN de dos especies diferentes de mariposas Heliconius que viven a ambos lados de laLas montañas de los Andes en Colombia. Los heliconios han evolucionado para producir su propio cianuro que los hace altamente venenosos y tienen alas distintas y de colores brillantes que actúan como una advertencia para los posibles depredadores.
El profesor Chris Jiggins de la Universidad de Cambridge, uno de los autores principales del artículo, dijo: "Anteriormente se han realizado muchas investigaciones para encontrar genes para cosas como patrones de color en el ala de la mariposa, pero ha sido más difícillocalizar los genes que subyacen a los cambios en el comportamiento.
"Lo que encontramos fue sorprendentemente simple: tres regiones del genoma explican muchos de sus comportamientos. Hay una pequeña región del genoma que tiene algunos efectos muy importantes".
Las mariposas machos se presentaron a las mariposas hembras de dos especies y se les calificó por sus niveles de interés sexual dirigidos hacia cada una. Los científicos calificaron cada sesión en función de la cantidad de minutos de cortejo del macho, lo cual se muestra al pasar el ratón cerca opersiguiendo activamente a las hembras.
A diferencia de muchas mariposas que usan señales químicas perfumadas para identificar a una pareja, los heliconios usan su visión de largo alcance para localizar a las hembras, por eso es importante que cada especie tenga marcas de alas distintas.
Cuando se introdujo un híbrido entre las dos especies, el macho mostraba más comúnmente una preferencia por un compañero con marcas similares a sí mismo. La investigación mostró que la misma área del genoma que controlaba la coloración de las alas era responsable de definir unpreferencia sexual por esos mismos patrones de alas.
El Dr. Richard Merrill, uno de los autores del artículo, con sede en Ludwig-Maximilians-Universität, Munich, dijo: "Explica por qué las mariposas híbridas son tan raras: existe una fuerte preferencia genética por parejas similares que en su mayoría detienede reproducción de especies. Esta estructura genética promueve la evolución a largo plazo de nuevas especies al reducir la mezcla entre sí ".
El artículo es uno de los dos que se publican juntos PLOS Biología ; el segundo estudio investigó cómo los factores, incluida la preferencia de pareja, actúan para evitar la mezcla genética entre las mismas dos especies de mariposas. Descubrieron que, a pesar de la rareza de las mariposas híbridas, como resultado de su renuencia a aparearse con unaotro: se ha compartido una cantidad sorprendentemente grande de ADN entre las especies a través de la hibridación. Se ha compartido diez veces más entre estas especies de mariposas que entre los neandertales y los humanos.
El Dr. Simon Martin, uno de los autores del segundo artículo, de la Universidad de Edimburgo, explicó: "Más de un millón de años, un número muy pequeño de híbridos en una generación es suficiente para remodelar significativamente los genomas de estas mariposas".
A pesar de esta mezcla genética, la apariencia y los comportamientos distintos de las dos especies permanecen intactos y no se han mezclado. Los investigadores descubrieron que hay muchas áreas del genoma que definen cada especie, y estas se mantienen mediante la selección natural, queelimina los genes extraños. En particular, la parte del genoma que define el sexo de las mariposas está protegida de los efectos del apareamiento entre especies.
Al igual que con la genética que controla el comportamiento de apareamiento, estos genes permiten que cada tipo de mariposa mantenga su carácter distintivo y ayuda a garantizar la supervivencia a largo plazo de la especie.
¿Pero los resultados pueden traducirse en otras especies, incluidos los humanos? El profesor Jiggins dijo: "En términos de comportamiento, los humanos son únicos en su capacidad de aprendizaje y cambios culturales, pero nuestro comportamiento también está influenciado por nuestros genes. Estudios de organismos más simplescomo las mariposas pueden arrojar luz sobre cómo ha evolucionado nuestro propio comportamiento. Algunos de los patrones de intercambio de genes que vemos entre las mariposas también se han documentado en las comparaciones de los genomas humanos y neandertales, por lo que hay otro vínculo con nuestra propia evolución ".
"A continuación, nos gustaría saber cómo puede surgir un comportamiento novedoso y qué tipo de cambios genéticos necesita para alterar el comportamiento. Ya sabemos que puede hacer diferentes patrones de ala editando los genes. Estos estudios sugieren que podrían surgir comportamientos potencialmente nuevosacerca de poner diferentes genes juntos en nuevas combinaciones "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por PLOS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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