Selección sexual en guppys. Práctica virtual


Guppys

La selección sexual la definió Darwin como una selección relacionada con la búsqueda y formación de pareja destinada a la reproducción. En esta selección intervienen la coloración para atraer a la hembra, como en faisanes y pavos reales, o la posesión de armas naturales (colmillos, cuernos, etc.) para luchar con otros machos por una hembra. A veces estos puede estar en contradicción con la selección natural porque no sean funcionales o sean atrayentes para depredadores.

En 1980, John Endler hizo un experimento con guppys. El guppy es un pez ovovivíparo de agua dulce, procedente de Sudamérica. Es muy utilizado en acuarofilia, por sus llamativos colores, su fácil reproducción y su fácil manejo. Los machos son algo más pequeños que las hembras, con colas y aletas más grandes.

Tras 14 meses, tras más de 10 generaciones de guppys, Endleer concluyó que las hembras prefieren aparearse con machos más llamativos, aquellos con más manchas anaranjadas en la cola. sin embargo los machos más llamativos también pueden ser más visibles para los depredadores y tienen más probabilidades de ser capturados y comidos. Por lo tanto, hay presiones selectivas contradictorias en los guppys machos.


Introducción

- Lectura: Understanding Evolution. Selección artificial en el laboratorio


Guión de la práctica

Los guppys se hallan en un pequeño estanque. Se pueden diferenciar las hembras de los machos, ya que estos últimos poseen una cola en abanico. Los machos pueden tener hasta unas 20 manchas o lunares (spots) en sus colas.

El experimento original consistió en la observación tras varias generaciones de guppys de la distribución en porcentaje de los machos según las manchas, como esta varía en el tiempo y el porcentaje de machos y hembras. El experimento lleva tiempo y necesita medios, por lo que es mejor trabajar con modelos y de forma virtual como veremos a continuación.

En esta práctica virtual modelaremos el experimento de selección sexual de John A. Endler. Estudiaremos la variación en el tiempo de las manchas de las colas de los guppys machos y su influencia sobre la población total.

Entramos en la siguiente dirección web:


El espacio visual está dividido en cuatro partes. En la zona superior, un cursor regula la velocidad de ejecución del modelo. En la zona superior izquierda (debajo del cursor de velocidad) se ve el aspecto del estanque.

En la parte derecha hay tres cuadros, que son los resultados:

- Distribution of Spots (Distribución de manchas). En abscisas (coordenada horizontal) la distribución en escala 0-10 y en ordenadas (coordenada vertical) el número de manchas de la cola.

- Average Numer of Spots (Promedio del número de manchas). Promedio del número de manchas (Spot) frente a la media inicial (Init. Mean).

- Percent Female (Porcentaje de hembras). En rojo el porcentaje de hembras y en gris la línea que marca el 50 %.

En la esquina superior derecha de estos cuadros hay tres líneas cortas horizontales. Si se hace clic sobre ellas, se puede descargar la imagen del cuadro en formatos jpg, png, pdf o svg.

En la parte inferior izquierda, debajo del estanque, se encuentran los parámetros que podemos variar:

- Ajustes de los guppys (Guppy Settings): guppys iniciales (Init-Guppy), frecuencia de las manchas (Freq-spots), mutaciones (Mutation), preferencia por las hembras (Fem_Pref), tamaño de la prole (Brood Size), número de guppys (Guppy K), y moratlidad (Mortality).

- Predadores (Predators): número de lucios (Esox) (Num_Pike), y número de rívulos (Rivulus) (Num_Rivulus).

- Ejecutar el modelo (Run Model): Tiempo (Run_Time), Setup devuelve los valores originales, y Go hace correr el modelo. Se puede detener en cualquier momento volviendo a hacer clic en Go.

- Resultados, como cuadros amarillos: generaciones (Generations), Guppyis, ratio hembras/machos (Ratio Sex F/M), y manchas (Ave Spots y St. Dev. Spots).

Lanzamos el modelo, con las variables iniciales (Setup) o con otras distintas, y comprobamos los resultados, tanto en las gráficas, como en los resultados numéricos.


 Preguntas y actividades

1. ¿Qué causas explican los resultados? ¿podría haber variaciones por otros factores?

2. Nombrar o buscar en la bibliografía o Internet otros casos similares que se den en la Naturaleza.

3. Los depredadores atacan a las hembras con la misma frecuencia que los machos sin manchas en la cola. ¿Tiene importancia que las hembras sean menos atacadas que los machos?

4. La mayoría de los genes relacionados con las manchas en la cola están en el cromosoma Y (Brooks y Endler, 2001; Karino y Hajima, 2001). ¿Qué significa esto desde el punto de vista evolutivo?


Para saber más y ampliar conocimientos

- Lectura: John A. Endler. Natural Selection on Color Patterns in Poecilia reticulata (pdf)
- Lectura: Xataka Ciencia. El experimento de John Endler 


Biología Evolutiva

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