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Higo. 1: Mujer herrerillo (Parus caeruleus) eligen un único interlocutor social. Este macho defiende un territorio con una caja para anidar, y ofrece ayuda con el cuidado descendencia. Dado que muchas mujeres compiten por sólo unos pocos machos vacantes y la zona, algunos de ellos van a terminar con menos de los "hombre-de-sus-dreams '. Extra-pair cópulas pueden entonces ser una opción para mejorar la calidad genética de la progenie.
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Padres de aves típicamente elevan sus crías en cooperación aparentemente pacífica y por lo tanto se vieron como un reflejo del ideal de sociedad monógama. Este punto de vista ha cambiado dramáticamente en la última década: la paternidad desde que se dispone de técnicas moleculares 'fingerprinting', ecólogos del comportamiento han utilizado de forma rutinaria análisis para estudiar los sistemas de apareamiento.
Ahora sabemos que el comportamiento infiel - a que se refiere como copulaciones fuera de la pareja - es más la regla que la excepción, en particular, en los pájaros cantores socialmente monógamas. Un equipo de científicos del Centro de Investigación Max Planck para la Ornitología en Seewiesen, Alemania, y del Museo de Zoología en Oslo, Noruega, muestran ahora las ventajas evolutivas de este comportamiento, utilizando datos de un estudio a largo plazo sobre el herrerillo común, un pequeño agujero-anidación pájaro cantor (Nature, 16 de octubre). A través de copulaciones fuera de la pareja con machos reproductores alejadas, las hembras producen que son más consanguínea y por lo tanto genéticamente más diversa, en comparación con sus medio hermanos engendrados por el padre sociales descendencia.
La monogamia es poco común entre los animales. Incluso las especies que forman parejas monógamas socialmente de un macho y una hembra no suelen ser monógamo en el sentido estricto. Los machos y las hembras copulan frecuentemente con más de una pareja durante un solo evento reproductivo. Por lo tanto, el joven criado en la misma camada suelen engendrado por diferentes machos. La ventaja evolutiva de la conducta infiel es obvio para los hombres: el tamaño del embrague o arena de la pareja limita el número máximo de descendientes que puede ser producido. Extra-pair copulaciones con otras hembras ofrecen la única oportunidad para un macho para fecundar adicional joven. Para las mujeres, la importancia de la promiscuidad es menos obvio. Si la evolución sólo favorece un alto número de crías, entonces las hembras no se beneficiarían de aparearse con varios machos. Sin embargo, los biólogos evolutivos han demostrado de forma convincente que la calidad genética de los jóvenes tiene una influencia crucial en su posterior supervivencia y éxito reproductivo.
En consecuencia, no sólo la cantidad, sino también la calidad genética de la progenie determina el éxito con un individuo se extenderá sus genes en las generaciones futuras.
Higo. 2: Estos hermanos tit azul comparten el nido, pero no el padre genético. Poco antes de emplumar todos se ven igual de bien desarrollados, pero el primer invierno separará la paja del trigo: aquellos, cuyos padres eran genéticamente menos similares, tienen una mejor oportunidad de sobrevivir.
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Según los biólogos evolutivos, las mujeres que buscan el padre óptimo de sus jóvenes deben considerar sus opciones. Vale la pena estar al pendiente de los hombres con "buenos genes", los que son más saludables o más atractivas que otras. Estos genes entonces serán transmitidas a la descendencia de las hembras y les proporcionan atributos igualmente exitosas. 'Los buenos genes' pueden codificar para alta competitividad, alta viabilidad, buena resistencia a los parásitos y patógenos, o de alto atractivo para las hembras. Sin embargo, la aptitud descendencia no depende sólo de determinados genes paternos, sino también en las interacciones entre el genoma paterno y materno. Un buen ejemplo son los efectos adversos de la endogamia, es decir, cruzamientos con individuos emparentados y por lo tanto genéticamente similares. Estos socios son propensos a poseer alelos similares en muchos genes. Sus jóvenes son de baja heterocigosidad (es decir, en muchos genes, que heredaron el mismo alelo de la madre y el padre) y sufren de reducción de la supervivencia y el éxito reproductivo. Por lo tanto, las mujeres no sólo deben buscar "buenos genes", pero los socios también compatibles (genéticamente diferentes).
El equipo de Max Planck de Seewiesen pasó cuatro años en el bosque vienés investigar la vinculación social y la paternidad genética en una población de herrerillos. De vuelta en el laboratorio en Seewiesen, los científicos determinaron la diversidad genética individual de los pichones utilizando marcadores microsatélites. El primer resultado pionero de este estudio fue que extra-pareja joven eran más heterocigota (es decir, que poseían más diferentes alelos) que sus medio hermanos engendrados por el padre social. Esto se debía a que aproximadamente la mitad de todos los jóvenes fuera de la pareja fueron engendrados por varones que no estaban criando cerca. Los científicos del Instituto Max Planck descubrieron que los machos reproductores lejanamente fueron siempre menos relacionada con una hembra de su interlocutor social o sus vecinos más cercanos. Debido a esta estructura genética de la población, las hembras pueden asegurarse de que las cópulas fuera de la pareja con hombres distantes conducirán a más heterocigotos joven que los engendrado por su compañero social.
El efecto positivo de la heterocigocidad individual de aptitud azul tit Fue el segundo resultado importante de este estudio. Al monitorear de cerca la población de estudio durante varios años, los científicos encontraron que las aves jóvenes que sobrevivieron a su primer invierno y posteriormente criados en su área nativa eran más heterocigotos que sus compañeras de nido no sobreviven. Esta es una ventaja crucial, teniendo en cuenta que a partir de una camada promedio de once años, sólo uno o dos jóvenes tit azul nunca llegan a la próxima primavera.
Individuales de diversidad genética efectos también tenían más adelante en la vida: las mujeres adultas más heterocigotos producen nidadas más grandes y vivieron más tiempo. Machos heterocigotos tuvieron más éxito en la crianza de sus crías a emplumar, y, en última instancia, produce más descendencia sobrevive. Por último, los hombres parecían anunciar su diversidad genética a través de una señal sexual secundaria. Cada vez que un tit azul macho fue capturado a tomar medidas del cuerpo, para marcarlo con una combinación única de bandas para las piernas de colores, y para tomar una pequeña muestra de sangre para la extracción de ADN, los científicos también registraron el espectro de reflectancia del plumaje utilizando un espectrómetro . En combinación con los datos genéticos, estas mediciones mostraron que las plumas de la corona de más heterocigotos machos tit azul se refleja más fuerte en el rango UV de longitud de onda que los de sus colegas menos diversos genéticamente.
Sólo recientemente, los científicos propusieron que el herrerillo común y no debería ser llamado el 'tit UV': el plumaje corona, brillantemente azul para el ojo humano, tiene su pico de reflexión en la parte ultravioleta del espectro. Para un tit azul con UV-visión, la corona azul debe parecer bastante diferente. De hecho, estudios anteriores sugirieron que las mujeres usan la variación entre los varones en este rango de longitud de onda específica como una señal de calidad durante la elección de pareja. La correlación positiva entre UV-reflexión y heterocigosidad individuo apoya este punto de vista.
"El estudio de la población de herrerillo común austriaca demostró convincentemente que las hembras incrementan la heterocigosidad de su progenie a través de extra-pareja apareamientos con machos reproductores de lejos. Ellos por lo tanto producir descendencia de alto valor reproductivo, porque herrerillos heterocigotos tienen mejores posibilidades de supervivencia y un mayor éxito reproductivo ", dice Bart Kempenaers, jefe del Grupo de Investigación Junior. Esto nos deja con una pregunta: ¿Cuál es la ventaja adaptativa de la segunda mitad del extra-pareja joven, los que fueron engendrados por vecinos cercanos? El equipo de Max Planck fue capaz de confirmar un resultado anterior de una población de estudio belga: las hembras prefieren los vecinos para copulaciones fuera de la pareja que eran más grandes y más antiguos que la pareja social. Los machos más grandes tienden a tener una ventaja competitiva, y la vejez es una buena señal de la viabilidad; estas cualidades probablemente serán heredados por la progenie del macho. Esta evidencia de la elección femenina de "buenos genes" era sólo aparente en los vecinos cercanos, pero no en lejanamente cría fuera de la pareja de padres. Por lo tanto, este estudio es el primero en mostrar que dos mecanismos pueden dar lugar a la evolución de la promiscuidad femenina en especies socialmente monógamas - la ventaja de "buenos genes", así como la ventaja de la endogamia impedimento (o los beneficios de heterocigosidad).
La investigación sobre el origen evolutivo y las consecuencias de la promiscuidad femenina y masculina son el foco del Grupo de Investigación Juvenil en el Centro de Investigación Max Planck de Ornitología.
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