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Selección sexual desbocada: cuando los caminos de la seducción son inciertos

Por Gonzalo M. Rodríguez (CSIC)* y Mar Gulis

En Australia, un macho de pergolero satinado (Ptilonorhynchus violaceus) con su plumaje azulado despeja una zona de terreno, construye una especie de escenario y lo tapiza con elementos del mismo color: plumas, piedras, hojas, cristales o plásticos. A continuación, recoge ramitas secas y hace dos paredes que forman algo similar a un pasillo por el que entrar triunfante. Todo ello para deslumbrar a la hembra de su especie.

Macho de pergolero satinado (‘Ptilonorhynchus violaceus’) / Ken Griffiths

Por su parte, en Nueva Guinea y con el mismo propósito, un macho de pergolero pardo (Amblyornis inornata) construye una cabaña de ramitas techada y con aspecto de teatro. Limpia su interior con sumo cuidado para dejar únicamente la tierra a la vista y, sobre ella, va colocando montoncitos de distintos elementos coloridos que dispone como alfombras a la entrada de la pérgola.

En Sri Lanka, un ejemplar de pavo real (Pavo cristatus) despliega su cola en forma de abanico para sorprender a la hembra. Una cola llena de colores, pero aparentemente inútil para el vuelo.

Pavo real (‘Pavo cristatus’) / Jose Miguel Sanchez

Sin duda, procesos fisiológicos o comportamientos tan extravagantes como los descritos han sido seleccionados genéticamente porque provocan una fuerte influencia en las hembras. Pero, ¿por qué pasa esto? ¿Qué tienen esos comportamientos que tanto gustan a las hembras?

Un coste que es necesario asumir

Los ornamentos, los cantos, las mejores cabriolas… son rasgos que se consideran ostentosos, exagerados. Suponen tal riesgo o derroche de energía que, aparentemente, sería más lógico que no existiesen. Sin embargo, pueden explicarse por una relación coste-beneficio en el proceso de comunicación.

Desde el punto de vista del emisor, el macho en este caso, los costes radican en la emisión de la señal, mientras que los beneficios dependen de si el receptor, la hembra, responde o no a la señal enviada.

Por ejemplo, en relación con el coste, cuando el macho de ruiseñor (Luscinia megarhynchos) canta para atraer a la hembra, puede perder hasta un 10% de masa corporal por el esfuerzo que hace. Algo parecido sucede con los machos de muchas especies de lagartos, mamíferos, aves e insectos cuando destinan compuestos muy necesarios para su metabolismo a las secreciones químicas que, a modo de perfume, les permiten llamar la atención de las hembras. Es el caso de las lagartijas lusitana y carpetana (Podarcis guadarramae e Iberolacerta cyreni, respectivamente), que segregan sustancias con ácido oleico y provitamina D3, muy apreciadas por sus parejas.

Macho de lagartija carpetana (‘Iberolacerta cyreni’) / Matthijs Kuijpers

Otros costes a los que el emisor se enfrenta son más indirectos y se relacionan con el riesgo de ser detectado o atraer a individuos indeseados, como depredadores o competidores. Cuando un macho expresa una señal de colores muy llamativos para atraer a una hembra, como la cola del pavo real, asume un riesgo muy grande, ya que no solo será llamativo para la hembra sino que también puede ser visto y cazado por un depredador.

Sin embargo, todos estos costes se compensan con el beneficio que supone fecundar a la hembra. En este caso, el desgate y el riesgo valen la pena.

Cabría preguntarse por qué en los ejemplos citados es el macho el que tiene que hacer tantos esfuerzos para reproducirse. ¿Acaso la hembra no tiene el mismo interés en dejar descendencia? Sí, lo que pasa es que entre ambos sexos hay una diferencia fundamental que da lugar a un conflicto de interés: al macho le cuesta poco producir gametos, y lo hace en gran cantidad, mientras que los de la hembra son pocos y caros. Por eso, para asegurarse descendencia, el macho usa una estrategia basada en conseguir el mayor número de cópulas posibles, mientras que la hembra elige el mejor macho posible. Cantidad frente a calidad.

Cuando la selección se desboca

Lo dicho hasta aquí aclara algunas cosas, pero no acaba de explicar por qué las hembras de algunas especies prefieren machos con rasgos o comportamientos que van en detrimento de sus posibilidades de supervivencia. Para entender esto Ronald Fisher, uno de los genios de la matemática estadística y la biología del siglo XX, expuso la teoría del run-away, es decir selección desbocada.

Pongamos un ejemplo: imaginemos una población de aves en la que los machos son variables en sus rasgos y en la que el emparejamiento se hace completamente al azar, de manera que cada hembra sigue una preferencia distinta al resto. Imaginemos también que, en un momento dado, aparece un nuevo depredador que se mueve por el suelo y que los individuos con una cola más larga y que vuelan mejor consiguen escapar más a menudo de ese depredador.

¿Qué pasará? En pocas generaciones, las hembras con más descendencia serán aquellas que, aunque sea por azar, prefieran aparearse con machos con la cola más larga, porque sus crías también volarán mejor y tendrán más probabilidades de sobrevivir.

Si esa preferencia está ligada a un gen y se hereda, las hembras que elijan machos de cola larga, tendrán hijas que también los prefieran. En este caso, el rasgo del macho (cola larga) y la preferencia de las hembras se habría unido en los mismos individuos y sus genes se heredarían conjuntamente.

Los nuevos individuos se reproducirían más y tendrían más crías y, por tanto, se entraría en un proceso de retroalimentación positiva que desembocaría en que las colas de los machos serían cada vez más largas. Es decir, que ese rasgo se iría exagerando de manera desbocada (de ahí el nombre de esta teoría).

Podría llegarse a un punto en que la cola fuera tan grande que ocasionara un impedimento para la huida de ese depredador. Esto podría parar este proceso de selección, pero no necesariamente. Fisher planteaba que, aunque el rasgo ya no sea óptimo, dado que la preferencia en la hembra sigue existiendo, esos machos seguirán siendo elegidos y el rasgo continuará exagerándose.

Sin embargo, en algún momento entraría la selección natural: la cola sería tan larga que no permitiría volar al ave y los machos con este rasgo serían devorados por el depredador antes de tener oportunidad de reproducirse. Esto supondría el freno definitivo a la exageración.

Está claro que para gustos los colores, olores o sonidos. La preferencia o la atracción puede seguir derroteros muy complicados, variables e impredecibles; también en el juego de la seducción animal para observadores externos como nosotros. En cualquier caso, las preferencias que observamos hoy en las hembras de cualquier especie animal seguramente sean un reflejo del pasado, de ventajas evolutivas que se heredaron por ser beneficiosas y contribuir a incrementar la eficacia biológica de los individuos que las portaban y de aquellos con los que se emparejaban.

 

* Gonzalo M. Rodríguez es colaborador del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) y autor del libro ‘Cómo se comunican los animales’, con un podcast en Ciencia para leer.

Selección sexual: las pájaras los prefieren bellos

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Por Santiago Merino (CSIC-MNCN)*

Para los amantes de las aves, pasear por el Jardín botánico de Ciudad del Cabo, en Sudáfrica, es una experiencia inolvidable. Entre el despliegue floral no es difícil ver algunos ejemplares espectaculares.

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Ejemplar de monarca colilargo africano / Wikipedia

Esto me ocurrió la última vez que visité este paraje. Tras un rato detrás del follaje, algo bastante voluminoso se movió ante mis ojos. Coloqué los prismáticos en posición y me encontré con un gran monarca colilargo africano (Terpsiphone viridis). Esta ave de tamaño medio es llamativa por su cabeza oscura, en la que resalta un anillo ocular de color azul chillón a juego con el pico y que contrasta con el marrón-rojizo del cuerpo, y también por las larguísimas plumas de la cola.

Este tipo de ornamentos, muy comunes entre las aves, supusieron un quebradero de cabeza para uno de los padres de la teoría de la evolución, Charles Darwin, que veía en ellos una dificultad para el funcionamiento de su teoría por selección natural. Si los seres vivos son seleccionados en función de su capacidad de sobrevivir hasta reproducirse y transmitir así su información genética, ¿por qué se habrían seleccionado estos plumajes y coloridos tan llamativos? Al fin y al cabo solo podían atraer a más depredadores y hacer la huida más dificultosa.

Darwin solucionó el problema en su famoso libro El origen del hombre y la selección con relación al sexo. El científico concluyó que aunque estos ornamentos debían ser un problema para la supervivencia, a cambio ofrecían una enorme ventaja a la hora de encontrar pareja y aparearse, ya que atraían a más individuos del sexo contrario para la reproducción. Es decir, si bien su supervivencia era menor, ésta se compensaba con el hecho de que se reproducían con mucho más éxito que los menos ornamentados.

En realidad estábamos ante una clase especial de selección natural que Darwin llamó selección sexual. Aquellos individuos que dejen más descendencia en las siguientes generaciones extenderán sus genes en las poblaciones aun si sobreviven menos que otros que se reproducen a una tasa menor. El límite para el desarrollo del ornamento lo pone la misma selección natural. Los individuos con adornos demasiado exagerados serán depredados antes de reproducirse con lo cual el ornamento solo alcanzará un cierto nivel de desarrollo.

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Charles Darwin, padre de la teoría de la evolución por selección natural / Wikipedia

Desde que Darwin propusiera esta solución mucho se ha escrito sobre cuáles son las ventajas adaptativas que podría tener una hembra de cualquier especie al reproducirse con un macho vistoso, como el monarca colilargo africano. En la mayoría de las aves son los machos los que desarrollan este tipo de ornamentos, lo que les permite hacerse notar para ser elegidos por las hembras. Pero para que el mecanismo descrito funcione, las hembras también deben obtener alguna ventaja. De lo contrario podrían aparearse con individuos menos ornamentados que además sobrevivirían más tiempo.

Varias son las explicaciones que se han dado para esta atracción por los individuos vistosos. Una de ellas es que las hembras tendrían la ventaja de producir descendientes atractivos que a su vez dejarían más descendientes. Otra consiste en la llamada señalización honesta, según la cual el ornamento es un indicador fiable de la calidad del individuo (solo los de buena calidad pueden desarrollar esos adornos correctamente). Así, el individuo podrá sobrevivir pese a lo llamativo de su aspecto, y reproducirse con él significará adquirir esos buenos genes y transmitirlos a los descendientes.

La hipótesis formulada por W. Hamilton y M. Zuk en 1982 va en la misma línea: solo los individuos en buen estado de salud serían capaces de desarrollar estos ornamentos de manera correcta. Con ellos estarían señalizando a sus potenciales parejas que son individuos sanos o portadores de genes de resistencia a las enfermedades.

Pero las explicaciones no acaban aquí. Otras ventajas adaptativas que supondría la selección de parejas tan vistosas sería que, al estar sanas, no van a transmitir enfermedades durante la cópula. O que al gozar de buena salud podrán dedicar más energía a criar a sus descendientes en aquellas especies donde existen cuidados parentales de la prole. Sea cual sea la explicación –no son excluyentes–, estas ventajas serían evolutivamente muy importantes y habrían desencadenado la evolución de todo tipo de ornamentos sexuales.

 

*Santiago Merino es director del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Este post ha sido extraído de su libro Diseñados por la enfermedad. El papel del parasitismo en la evolución de los seres vivos (Editorial Síntesis, 2013).