Un solo gen determina las morfologías de apareamiento masculinas en combatientes (Calidris pugnax)

Los machos de combatiente (Calidris pugnax) que participan en el apareamiento suelen pertenecer a uno de tres grupos, con variaciones en su agresividad y la ostentación del plumaje, entre otros factores. Ahora, un nuevo estudio informa que un solo gen, el HSD17B2, es el responsable de estas marcadas diferencias entre las morfologías de los machos de esta especie. Los hallazgos muestran cómo los cambios evolutivos en la estructura, la secuencia y la regulación de un solo gen pueden generar una diversidad significativa dentro de una misma especie. El andrógeno testosterona desempeña un papel clave en el desarrollo reproductivo masculino. Influye en una variedad de características físicas, como el tamaño corporal y la ornamentación. También afecta a comportamientos sociales relacionados con el cortejo. Los niveles de testosterona varían considerablemente entre distintos ejemplares y se cree que parte de esta variación tiene una base genética. Sin embargo, se necesita más investigación para caracterizar cómo las variantes genéticas se relacionan con las concentraciones de testosterona y los diferentes fenotipos reproductivos. Jasmine Loveland y sus colegas estudiaron la producción y el metabolismo de la testosterona en el combatiente (Calidris pugnax), un ave limícola conocida por su notable variación en los rasgos físicos y comportamientos reproductivos de los machos. Los combatientes presentan tres morfologías masculinas de apareamiento bien diferenciadas. Los machos "independientes" exhiben un plumaje elaborado y defienden agresivamente territorios de exhibición para atraer a las hembras. Los machos "satélite" son menos ornamentados y menos agresivos; se exhiben junto a los machos independientes dominantes y se aseguran parejas de forma oportunista. En contraste, los machos "faeder" se asemejan a las hembras en tamaño y apariencia, careciendo del llamativo plumaje de las otras morfologías. Esta característica les permite mezclarse, evitar la agresión de otros machos y aparearse de forma encubierta. Los machos independientes tienen altos niveles de testosterona en circulación, pero niveles bajos de androstenediona, un andrógeno menos potente. En cambio, los machos satélite y faeder, que no son agresivos, muestran el patrón inverso. Estudios previos han relacionado estas morfologías con un supergén que contiene alrededor de 100 genes. Loveland y sus colegas se centraron en HSD17B2, un gen contenido en el supergén, y descubrieron que los cambios evolutivos en este gen conducen a una mayor producción de enzimas altamente activas en las morfologías de combatientes con bajos niveles de testosterona. Estas enzimas convierten la testosterona en androstenediona a una velocidad mayor, reduciendo los niveles de testosterona en el torrente sanguíneo. La actividad específica de tejidos de HSD17B2 permite que estas morfologías mantengan niveles elevados de testosterona en los testículos para la reproducción, mientras que limitan sus efectos en otras partes del cuerpo, lo que respalda los comportamientos y rasgos de apareamiento únicos de los combatientes. "Los hallazgos de Loveland y sus colaboradores apuntan a lo que podría ser una 'regla emergente de la vida' para los rasgos mediados por hormonas, o posiblemente para todos los rasgos complejos: en la evolución, cada problema tiene muchas soluciones posibles", escribe Kimberly Rosvall en un artículo de Perspective relacionado.