Las mariposas tropicales Heliconius son bien conocidas por los patrones de colores brillantes en sus alas. Estos llamativos patrones de color no sólo ahuyentan a los depredadores (las mariposas son venenosas y desagradables para las aves), sino que también son señales importantes durante la selección de pareja. Un equipo dirigido por el biólogo evolutivo Richard Merrill de LMU Munich, en cooperación con investigadores de la Universidad del Rosario en Bogotá (Colombia) y el Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales (Panamá), ha explotado la diversidad de patrones de alerta de varias especies de Heliconius para investigar los fundamentos genéticos de estas preferencias. En el proceso, los científicos identificaron un gen que está directamente relacionado con cambios evolutivos en un comportamiento guiado visualmente; es la primera vez que se demuestra tal conexión en un animal, como informan en la revista Science.
Para su estudio, los investigadores llevaron a cabo cientos de experimentos de comportamiento para investigar las preferencias de apareamiento de tres especies de Heliconius en Colombia: Heliconius melpomene y Heliconius timareta, ambos con una banda roja brillante en sus alas anteriores, y Heliconius cydno, que tiene una banda blanca. banda anterior. Descubrieron que los machos de las tres especies prefieren parejas que se parezcan a ellos, sin diferencias en las preferencias de las dos especies rojas más lejanas.
Utilizando análisis genómicos, los investigadores demostraron que la preferencia por las hembras rojas está asociada con una región genómica donde la hibridación entre estas dos especies rojas ha resultado en el intercambio de material genético. “Logramos identificar la regucalcina1 como un gen clave que controla la preferencia visual en estas mariposas”, dice Matteo Rossi, quien llevó a cabo una investigación sobre las mariposas en el laboratorio de Merrill junto con su colega candidato al doctorado Alexander Hausmann. “Si se silencia la regucalcina1, se perjudica el cortejo hacia hembras de la misma especie, lo que demuestra un vínculo directo entre el gen y el comportamiento”, explica Rossi.
Intercambio genético mediante hibridación
Análisis adicionales realizados por los científicos mostraron que la regucalcina1 se transfirió de H. melpomene a H. timareta en algún momento de su pasado evolutivo. “Sabemos desde hace bastante tiempo que el gen del patrón de color rojo se introdujo de una especie a otra mediante hibridación, y sospechamos que lo mismo podría ser cierto para la preferencia correspondiente. Mostrarlo finalmente e identificar el gen específico es realmente emocionante”, dice Carolina Pardo-Díaz, Decana de Biología de la Universidad del Rosario y una de las autoras principales del artículo. Gracias a la regucalcina1 se incrementó el atractivo de las hembras rojas y, por tanto, el éxito reproductivo de H. timareta.
“Vemos diferencias en las preferencias visuales que nos rodean en la naturaleza cuando los animales eligen con quién aparearse. Con nuestros resultados, pudimos establecer por primera vez un vínculo directo entre una preferencia visual particular y un gen específico, y también demostrar que la hibridación puede desempeñar un papel importante en la evolución de estos comportamientos”, enfatiza Merrill.
