Cada ave cantora nos deleita con canciones específicas de su especie

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Erithacus rubecula o petirrojo europeo, ave cantora apoyada sobre una rama
Imagen de Wolfgang Vogt en Pixabay

La generación de cantos específicos de especies en pájaros cantores se asocia con patrones específicos de actividad genética de especies en regiones cerebrales llamadas núcleos de canciones. Así lo concluye el estudio publicado esta semana en Plos Biology, coordinado por el profesor Kazuhiro Wada, de la Universidad de Hokkaido en Japón. Los autores aseguran que sus hallazgos serán un paso prometedor hacia una mejor comprensión de la contribución de múltiples genes a la evolución de los comportamientos.

Esto se explica porque el aprendizaje de las habilidades motoras más complejas, como el canto de los pájaros y el habla humana, está limitado de una manera que es característica de cada especie. Pero en todo caso, los mecanismos subyacentes a los comportamientos aprendidos específicos de la especie siguen siendo poco conocidos. Los pájaros cantores adquieren canciones específicas de la especie a través del aprendizaje. Se cree que este aprendizaje depende de patrones específicos de actividad genética en los llamados «núcleos de la canción», regiones cerebrales que se sabe que están especializadas en el aprendizaje y la producción vocal.

Comparando el aprendizaje de canciones entre aves de distintas especies

«Creemos que no se trata solo de cantos de pájaros», explica Kazuhiro Wada. «Nuestro estudio es un paso prometedor para comprender cómo los cambios en la regulación génica podrían conducir a la evolución de comportamientos animales específicos de la especie».

Wada y sus colegas utilizaron dos especies de aves cantoras estrechamente relacionadas: el pinzón cebra (Taeniopygia guttata) y el pinzón búho (Taeniopygia bichenovii). También participó la descendencia híbrida de apareamiento entre estas dos especies. Esto les permitió examinar la relación y diferencias entre especies en la expresión génica y la producción de patrones de canciones específicos de la especie.

Los investigadores compararon las canciones de las aves a las que se les había enseñado la canción de la misma especie con las que solo habían escuchado la canción de la otra especie. Esto demostró que el aprendizaje de la canción estaba regulado principalmente por diferencias genéticas específicas de la especie. Luego identificaron genes cuya actividad en los núcleos de las canciones está regulada de una forma específica de especie, ya sea por cambios en las regiones reguladoras de los genes («regulación cis») o por cambios en otras proteínas que afectan la actividad de un gen («trans-regulación»).

Pinzón cebra o (Taeniopygia guttata sobre el agua
Pinzón cebra (Taeniopygia guttata), una de las aves participantes en el estudio

Pistas sobre la regulación genética que subyace a la evolución de los comportamientos

Los científicos descubrieron que los cambios trans-reguladores eran más frecuentes que los cambios cis-reguladores y tendían a afectar principalmente la actividad de los genes involucrados en la formación de conexiones nerviosas y la transmisión de información entre las neuronas en un núcleo de canción en particular, «RA», considerado como contraparte de las aves a la corteza motora laríngea de los mamíferos.

Estos resultados demuestran asociaciones neurogenéticas funcionales entre las diferencias entre especies en la regulación génica y los comportamientos aprendidos específicos de la especie. Según los autores, la investigación futura basada en estos hallazgos podría revelar los cambios específicos en la regulación genética que subyacen a la evolución de los comportamientos aprendidos específicos de la especie.

Fuente: Wang H, Sawai A, Toji N, Sugioka R, Shibata Y, Suzuki Y, et al. (2019) Transcriptional regulatory divergence underpinning species-specific learned vocalization in songbirds. PLoS Biol 17(11): 3000476. doi.org/10.1371/journal.pbio.3000476

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