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La evolución de la lucha letal en un ácaro


Mientras que pelear por las hembras es común entre los animales machos en la naturaleza, estas peleas rara vez resultan en la muerte. No puedes transmitir tus genes cuando estás muerto o herido gravemente. 

Entonces, ¿por qué los machos en algunas colonias del pequeño ácaro (Stigmaeopsis miscanthi) muestran un comportamiento agresivo, ya veces mortal, contra machos rivales, mientras que los machos en otras colonias no lo hacen, y cómo evolucionó este comportamiento? 


Universidad de Tsukuba.

Una investigación reciente publicada en la revista Ecology and Evolution , dirigida por la profesora Yukie Sato de la Universidad de Tsukuba, Japón, muestra que si eres un ácaro de Stigmaeopsis miscanthi masculino, donde vives es probable que determine tu nivel de agresión.

Estos ácaros sociales infestan la hierba plateada china y producen seda para crear refugios tejidos que protegen a la colonia en la parte inferior de las hojas. Crían a sus jóvenes colectivamente, y los machos luchan para proteger a sus compañeros ácaros cuando los ácaros depredadores invaden el refugio. En algunos lugares, los ácaros machos de la misma colonia se matan entre sí, dominan la colonia y crean un harén. La agresividad entre los machos dentro de la misma colonia es baja en las regiones más frías, alta en las regiones más cálidas y leve en las regiones subtropicales de Japón. El profesor Sato cree que esto puede explicarse por una teoría evolutiva llamada teoría de la selección de parentesco, en la que los individuos han evolucionado para favorecer a aquellos que están genéticamente relacionados con ellos.

Ella predice que el apareamiento madre-hijo ocurre en regiones más frías mucho más que en regiones más cálidas. Las hembras entran en diapausa, un tipo de hibernación, y pueden pasar el invierno. Los machos no entran en diapausa, pero algunos machos hibernan en las regiones más cálidas. Las hembras vírgenes que invernan deben aparearse con los machos para producir hijas. Si no hay machos, las hembras producen hijos haploides a partir de huevos no fertilizados. Las hembras luego se aparean con sus hijos, produciendo hijas diploides a partir de huevos fertilizados, para establecer sus nidos de primavera. Así que en las regiones más frías, los hombres solo se encuentran con otros hombres relacionados. En las regiones más cálidas, las hembras que pasan el invierno pueden evitar los apareamientos madre-hijo porque algunos machos hibernan, por lo tanto, los machos se encuentran con machos relacionados y no relacionados. En las regiones subtropicales, los machos solo encuentran machos no relacionados. La teoría predice que, cuando los hombres relacionados y no relacionados existen juntos, es más probable que los hombres maten a un extraño no relacionado que a su hermano o tío. Por lo tanto, la matanza masculina ocurre frecuentemente en las regiones más cálidas

Para probar esta teoría y descubrir cómo estos ácaros desarrollaron su comportamiento único, la Prof. Sato y sus colegas investigaron la agresividad y la filogenética (relaciones evolutivas) de diferentes poblaciones de ácaros distribuidas a lo largo de dos puentes terrestres entre el archipiélago japonés y el continente de Eurasia oriental. .

Debido a que es probable que el comportamiento agresivo del hombre varíe dependiendo de las condiciones experimentales, aprovecharon el hecho de que los hombres usan su primer par de piernas en las peleas: los hombres con patas más largas generalmente ganan. Los investigadores midieron la longitud relativa de la primera pierna en 42 poblaciones de ácaros y clasificaron a los ácaros en tres formas distintas de agresión: baja, alta y leve. Como era de esperar, estas formas de agresión correspondían a los orígenes geográficos de las poblaciones de ácaros, con la forma baja que habitaba en las regiones más frías, la forma leve en las regiones subtropicales y la forma alta en las regiones más cálidas.

Entonces, ¿cómo han evolucionado los ácaros esta variación geográfica en la agresividad? Para responder a esta pregunta, los investigadores desarrollaron sofisticadas y avanzadas simulaciones por computadora de diferentes escenarios hipotéticos del historial de migración. También consideraron la expansión histórica en la ubicación geográfica de la planta huésped, la hierba plateada china (Miscanthus sinensis), ya que la evolución de herbívoros como el araña se asocia a menudo con sus plantas huésped.

En un escenario, los investigadores plantearon la hipótesis de que si el ácaro compartía la misma expansión geográfica que la hierba, las poblaciones con leve agresividad en la región subtropicalse espera que sean el grupo ancestro, y las dos formas con agresividad baja y alta habrán emergido durante su migración hacia el norte. Sus simulaciones mostraron que este escenario es ciertamente el más probable y que la forma baja se separó de la forma leve durante el último período glacial (hace 20,000 a 40,000 años) y, posteriormente, la forma alta se separó de la forma leve al final de o después del último período glacial (hace 5,494–10,988 años). Esto sugiere que la forma alta es bastante nueva y surgió en Japón al final o después de la altura del último período glacial (hace aproximadamente 21,000 años); es decir, cuando regresó un clima más cálido y húmedo, y el archipiélago japonés estaba completamente aislado del continente euroasiático y las islas de Taiwán. Los resultados también sugieren que el ácaro invadió Japón más de una vez, dando como resultado el presente,

Por lo tanto, parece que la agresividad en los ácaros se relaciona con la ubicación geográfica y el clima resultante: a medida que aumenta la temperatura, también lo hacen sus genios.

Más información: Yukie Sato et al. Filogeografía de la lucha letal masculina en un ácaro social, Ecología y Evolución (2019). DOI: 10.1002 / ece3.4770 

Referencia del diario: ecología y evolución.  

Proporcionado por: Universidad de Tsukuba

Información de: phys.org


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