Japón.- Una variedad de animales tienen rasgos ornamentales específicos en los machos y estos rasgos favorecen la elección de la hembra. Las características de los machos que son preferidos por las hembras frecuentemente varían. Los mecanismos genéticos que crean y mantienen las variaciones en la preferencia de la hembra han sido una de las preguntas centrales en el ecología evolutiva.
Un equipo de científicos de la Tohoku University ha revelado que la variación en la expresión de los genes opsin, que codifican los pigmento sensibles a la luz, genera una variable sensibilidad a la luz y visión del color, lo que conduce a variaciones en la respuesta de las hembras a los colores sexuales de los machos en los peces guppy.
Los guppies machos tienen colores del cuerpo exagerado y diversos, y las hembras exhiben preferencias por algunos componentes de los modelos de color de los machos Estos colores de los machos y las preferencias de las hembras varían entre y dentro de las poblaciones silvestres. Curiosamente, la variación inter-individual en la visión del color también ha sido reportado en los guppy.
Por lo tanto, se ha planteado la hipótesis de que la variación en la visión del color causa variaciones en la preferencia de la hembra por los modelos de color del macho. Sin embargo, no se ha demostrado el mecanismo genético subyacente a la variación de la visión del color y la relación entre la visión del color y la preferencia de la hembra. El Dr. Yusuke Sakai y el Profesor Masakado Kawata se concentró en los genes opsin que codifican los pigmentos sensibles a la luz en la retina.
Un guppy tiene nueve genes opsin. Uno de los genes opsin (LWS-1) codifica una proteína que detecta la luz visible en el espectro de luz de onda larga (rojo-anaranjado), muestra polimorfismos alélicos y las variantes se mantienen en la selección natural en poblaciones silvestres.
Ellos mostraron que los niveles de expresión de múltiples genes opsin variaron entre los individuos con diferentes genotipos LWS-1. En adición, la luz de los ambientes de crianza también afectan los niveles de expresión de los genes opsin. Usando experimentos de comportamiento, ellos mostraron que la variación en la expresión de LWS-1 afecta la sensibilidad de los individuos a la luz de diferentes colores a nivel de comportamiento. Estos resultados indican que la variación de la expresión en opsins causado por el polimorfismo genético y la luz del ambiente durante el crecimiento generó la variación en la sensibilidad a la luz.
Luego, ellos investigaron si la variación en las expresiones de los genes opsin afectan las preferencia de la hembra por machos de color anaranjado, que se sabe es uno de los criterios de elección de macho más importante por las guppies hembras. Usando imágenes de video modificadas digitalmente de una macho, los investigadores demostraron que las hembras con las mayores de genes opsin exhibieron preferencias más altas por manchas anaranjadas más luminosas.
Un conjunto de resultados el estudio sugiere que la diferencia en la sensibilidad a la luz está mediada por cambios genéticos y plasticos en la expresión del gen opsin, y causa variación en la preferencia de la hembra por los colores sexuales del macho. Estas interacciones entre la propiedad visual y la elección del macho podrían ser la fuerza impulsora detrás de la evolución de la diversidad extrema en los colores sexuales de los guppies machos.
Contact:
Masakado Kawata
Graduate School of Life Sciences
Tohoku University
Email: kawatatohoku.ac.jp
Website: https://www.lifesci.tohoku.ac.jp/en/research/fields/laboratory.html?id=2547
Reference (open):
Yusuke Sakai, Shoji Kawamura and Masakado Kawata. Genetic and plastic variation in opsin gene expression, light sensitivity and female response to visual signals in the guppy. Proceeding of National Academy of Science of the United States of America https://www.pnas.org/content/115/48/12247
