Un adorno biológico es una característica de un animal que parece cumplir una función decorativa más que una función utilitaria. Muchas son características sexuales secundarias , y otras aparecen en las aves jóvenes durante el período en el que dependen de la alimentación de sus padres. Los adornos se utilizan en exhibiciones para atraer parejas , lo que puede conducir al proceso evolutivo conocido como selección sexual . Un animal puede agitar, alargar o extender su adorno para llamar la atención del sexo opuesto, que a su vez elegirá al más atractivo con el que aparearse . Los ornamentos se observan con mayor frecuencia en los machos, y elegir un macho extravagantemente ornamentado beneficia a las hembras, ya que los genes que producen el ornamento se transmitirán a su descendencia , aumentando su propia capacidad reproductiva . Como señaló Ronald Fisher , la descendencia masculina heredará el adorno mientras que la descendencia femenina heredará la preferencia por dicho adorno, lo que puede conducir a un circuito de retroalimentación positiva conocido como fuga de Fisher . Estas estructuras sirven como señales del comportamiento sexual animal , es decir, son señales sensoriales que afectan las respuestas de apareamiento. Por lo tanto, los rasgos ornamentales a menudo se seleccionan mediante la elección de pareja. [1]
Existen varias explicaciones evolutivas para la presencia de adornos. Darwin fue el primero en plantear correctamente la hipótesis de que la selección sexual por elección femenina era responsable de la evolución del plumaje elaborado y de las exhibiciones notables en aves macho como el quetzal y el urogallo . [2] La selección sexual es la selección que actúa sobre la variación entre los individuos en su capacidad para obtener acceso a sus parejas de apareamiento. [3] En su libro de 1871 The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex , Darwin quedó perplejo por la elaborada ornamentación que tienen los machos de algunas especies porque parecían ser perjudiciales para la supervivencia y tener consecuencias negativas para el éxito reproductivo. Darwin propuso dos explicaciones para la existencia de tales rasgos: estos rasgos son útiles en el combate entre hombres o son preferidos por las mujeres. [2]
Más recientemente, se han propuesto muchas teorías alternativas de selección sexual, muchas de ellas centradas en la idea de que los ornamentos masculinos elaborados permiten a las hembras evaluar la "calidad" de los genes de un macho para asegurarse de que su descendencia obtenga los mejores genes (salud). , vigor físico, etc.). En 1975, Amotz Zahavi propuso el principio de la discapacidad , que es la idea de que los ornamentos masculinos elaborados son en realidad una discapacidad y que los hombres con tales adornos están demostrando su calidad física al demostrar que pueden sobrevivir a pesar de tener tal discapacidad. [4] Las parejas potenciales saben que el adorno indica calidad porque las parejas inferiores no podrían permitirse el lujo de producir adornos tan extravagantes y derrochadores. Más específicamente, los adornos pueden indicar la calidad genética subyacente del macho; por ejemplo, en los pavos reales el tamaño y la simetría de su cola están dictados en gran medida por la genética. [5] En otras palabras, a cada pavo real le crece la mejor cola que puede y solo aquellos con la mayor calidad genética pueden producir las colas más impresionantes. [6] La cola de un pavo real es una señal honesta para que la hembra determine el estado de salud de una pareja potencial. [7]
En 1982, William Hamilton y Merlene Zuk propusieron que los adornos masculinos podrían permitir a los hombres sanos anunciar el hecho de que están libres de enfermedades y parásitos, una teoría que ahora se conoce como la hipótesis del "hombre brillante". [8] Según esta hipótesis, si un animal estuviera enfermo, no podría desarrollar un plumaje de colores tan hermosos. Dado que las enfermedades son una fuente importante de mortalidad juvenil, las hembras elegirían a los machos con los adornos más elaborados para asegurarse de que tendrán descendencia sana.
Las hembras pueden mejorar la supervivencia de sus crías seleccionando parejas basándose en señales de ornamentación que revelen honestamente su salud. Se han realizado numerosos estudios para comprobar si la selección sexual basada en la intensidad de la expresión de la ornamentación en los machos refleja su nivel de estrés oxidativo . [9] [10] Se considera que la elección femenina puede seleccionar rasgos en los machos que indiquen de manera confiable el nivel de estrés oxidativo, ya que tales rasgos serían un buen indicador de la calidad masculina [9] [10] Un estrés oxidativo elevado puede conducir a un aumento Daño en el ADN que puede contribuir al envejecimiento o al cáncer . Por lo tanto, la elección femenina puede promover la evolución de adornos en los machos que revelan de manera confiable el nivel de estrés oxidativo en posibles parejas de apareamiento.
La ornamentación es un rasgo biológico común que se observa en las aves. El quetzal macho tiene una ornamentación elaborada para ayudar en el apareamiento. Los machos de quetzal tienen coberteras alares, espalda, pecho y cabeza de color verde iridiscente, y un vientre rojo. Durante la temporada de apareamiento, a los quetzales machos les crecen plumas gemelas en la cola que forman una increíble cola de hasta tres pies de largo (un metro) con colores vibrantes. [11] La mayoría de las hembras de quetzal no tienen ornamentación y son monótonas. La coloración y la longitud de las plumas de la cola de los quetzales ayudan a determinar la elección de pareja porque las hembras eligen a los machos con adornos más elaborados. [12]
Otras aves que exhiben ornamentación incluyen los urogallo y las viudas . Los urogallo se reúnen en un lek , o área de exhibición especial, y se pavonean y exhiben su plumaje para atraer a una pareja. [13] Mientras que las extraordinarias plumas de la cola del macho viudo de cola larga se muestran a las exigentes hembras mientras el macho vuela sobre su territorio de pastizales. [12]
La ornamentación biológica también se observa en el pez cucaracha común , Rutilus rutilus . Los machos de las cucarachas desarrollan adornos sexuales ( tubérculos reproductores ) durante la temporada de reproducción. [14] Las cucarachas muestran un comportamiento de desove similar al de un lek , en el que las hembras eligen entre los machos, normalmente eligiendo los que tienen ornamentaciones más elaboradas.
Hay muchos casos en los que las decoraciones pueden parecer ornamentales pero en realidad cumplen otras funciones. Por ejemplo, algunas especies de arañas decoran sus telas con adornos brillantes para atraer a sus presas. [15] Las arañas tejedoras de orbes utilizan elaborados adornos de tela de colores ultravioleta para atraer a las abejas que se especializan en tomar néctar de flores de colores similares. A su vez, la araña captura a la abeja en su nido y obtiene los beneficios alimenticios. En este caso, lo que puede parecer un adorno para atraer parejas, en realidad se utiliza como señuelo para atrapar comida.
Los armamentos son armas anatómicas que han evolucionado entre especies cuyos machos compiten intrasexualmente por el acceso a las hembras. Los armamentos se utilizan en concursos directos para tener la oportunidad de aparearse o para obtener los recursos necesarios para atraer parejas. Estas armas, como colmillos, astas, cuernos, espuelas y labios, aumentan el éxito en la rivalidad entre competidores para ganar o mantener el dominio, controlar un harén u obtener acceso a territorios. Ejemplos de animales que usan armamentos para competir en batalla contra machos rivales incluyen los ciervos. y antílope; escarabajos escarábidos, lucánidos y cerambícidos; ciertos peces y narvales. [16] Un macho en óptimas condiciones de salud física se deshará de sus astas más tarde que un macho más débil. [17] Las astas se endurecen justo antes de la temporada de reproducción y se caen después, y solo ocurren en los machos (excepto en el caribú). Las astas se utilizan ampliamente para peleas y peleas ritualizadas de empujón de asta a asta. [18]
Los adornos biológicos se utilizan en exhibiciones de cortejo en muchas especies, especialmente insectos, peces y aves. Un adorno muy conocido utilizado en exhibiciones de cortejo se ve en los pavos reales . Los pavos reales machos extienden y mueven la cola para atraer e impresionar a sus parejas potenciales. Las pavas eligen a los pavos reales con el mayor número de manchas oculares en la cola, [19] porque sólo los pavos reales más sanos pueden permitirse el lujo de desviar energía y nutrientes hacia el crecimiento de un plumaje caro y engorroso, [20] como se explica por el principio de discapacidad. Una ornamentación más elaborada aumenta la probabilidad de que un macho se aparee y se ha demostrado que afecta la supervivencia de su descendencia. [19] Se ha demostrado que la descendencia de machos con manchas oculares más grandes en sus colas ornamentadas pesaba más y tenía más probabilidades de estar viva después de 2 años que la progenie de machos con menos manchas oculares. [19]
Los ornamentos que desempeñan un papel en la reproducción se desarrollan bajo la influencia de dos series de genes. [21] En primer lugar, se desarrolla a partir de genes en los machos que determinan la presencia y las características del adorno, y en segundo lugar, se desarrolla a partir de genes en las mujeres que la atraen a este tipo de ornamentación. [18] Se han realizado importantes estudios al respecto en la mosca de ojos de tallo , que muestran que las hembras se sienten atraídas por parejas que comparten características con sus padres. Por tanto, la selección sexual es un mecanismo que afecta de forma diferente a ambos sexos. Inicialmente, un adorno puede haber sido seleccionado por motivos no relacionados con la reproducción, pero con el tiempo, la característica puede exagerarse debido a la selección sexual. [18] Las hembras seleccionarán ornamentaciones cada vez más elaboradas, lo que representa mejores habilidades de supervivencia porque el macho con esas características debe estar en buena forma física para manejar la atención no deseada de los depredadores que viene con el adorno. [18] Por lo tanto, los machos con la ornamentación más extrema tendrán más descendencia, y el gen de la "visibilidad" se transmitirá. Esta evolución puede conducir a órganos de tamaño excesivo que pueden resultar problemáticos para los machos, como colas grandes y tupidas, plumas brillantes, etc. [18] El punto de equilibrio se alcanza cuando su ornamentación se convierte en un obstáculo demasiado grande para el macho. la supervivencia del macho, y la selección natural "vital" entra en acción, alterando la característica exagerada hasta alcanzar un punto de equilibrio. [18]
Los adornos de los machos seleccionados sexualmente pueden imponer costos de supervivencia, pero promueven el éxito en la competencia por las parejas. [19] Lo interesante de los adornos sexuales es que impiden las posibilidades de supervivencia del macho, pero continúan transmitiéndose de generación en generación. Cuanto más grandes sean las plumas de la cola del pavo real macho, o cuanto más brillantes sean las plumas de las aves, más difícil les resultará escapar de los depredadores y maniobrar a través de los árboles, y más alimento necesitarán comer para desarrollar el adorno. Es casi seguro que la cola de un pavo real reduce la supervivencia del pavo real, ya que reduce la maniobrabilidad, la potencia de vuelo y hace que el ave sea más llamativa para los depredadores. [1] Los adornos, por lo tanto, tienen un gran efecto en la aptitud de los animales que los portan, pero los beneficios de tener un adorno deben superar los costos para que se transmitan.
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Se ha demostrado que la ornamentación biológica afecta el favoritismo de los padres en los polluelos. En este se pueden observar varias especies de aves acuáticas. [22] Por ejemplo, las crías de focha americana nacen con largas plumas con puntas anaranjadas en la espalda y la garganta que proporcionan señales a los padres para determinar qué individuos alimentar preferentemente. [19] En experimentos en los que se han alterado físicamente adornos en fochas, se ha demostrado que la ornamentación elaborada es beneficiosa para las crías jóvenes. [19] Los individuos ornamentados recibieron alimentación más frecuente de sus padres. Por lo tanto, las tasas de crecimiento relativas de los pollitos ornamentados fueron mucho más altas en comparación con las de los polluelos alterados experimentalmente. [19]
Los animales machos suelen tener adornos más elaborados que las hembras. [23] La teoría clásica de la selección sexual señala que debido a que los espermatozoides son más baratos de producir que los óvulos, y debido a que los machos generalmente compiten más intensamente por las oportunidades reproductivas e invierten menos en el cuidado de los padres que las hembras, los machos pueden obtener mayores beneficios de aptitud física al aparearse varias veces. [24] Por lo tanto, la selección sexual generalmente resulta en diferencias sexuales con sesgo masculino en las características sexuales secundarias , que son partes del cuerpo no reproductivas que ayudan a distinguir entre sexos en una especie. [24]
La ornamentación femenina se ha pasado por alto durante mucho tiempo debido a la mayor prevalencia de exhibiciones elaboradas en los hombres. [24] Sin embargo, las circunstancias bajo las cuales las mujeres se beneficiarían al señalar honestamente su calidad son limitadas. [24] No se espera que las hembras inviertan en ornamentación a menos que los beneficios de aptitud física del ornamento superen los de invertir los recursos directamente en la descendencia. [24] Un ejemplo de un escenario en el que se produce la ornamentación femenina es en el pez pipa . Dentro de esta especie de pez, los roles sexuales se invierten por lo que el macho es responsable del cuidado poscigótico. En consecuencia, las mujeres deben competir por el acceso al cuidado parental masculino. Por lo tanto, se han seleccionado mujeres para la ornamentación ya que el beneficio de producir la ornamentación, es decir, el cuidado paterno masculino, supera los costos, como los requisitos de energía. En particular, su vientre se vuelve más colorido durante la temporada de reproducción. Los machos tienden a preferir hembras con vientres más coloridos, y las investigaciones muestran que existe una asociación positiva entre este adorno y la condición de la hembra. Como esta ornamentación indica de manera confiable la calidad de la pareja, puede considerarse una señal honesta . [25] En los falaropos y el chorlito euroasiático , las hembras tienen colores más brillantes que los machos, y son los machos los principales responsables del cuidado parental.
Se ha propuesto que cuando las hembras obtienen beneficios directos del apareamiento, pueden ser seleccionadas para una ornamentación que engañe a los machos sobre su estado reproductivo. [24] En las moscas danzantes empídidas, los machos frecuentemente ofrecen obsequios nupciales y, por lo general, solo la hembra está adornada. [24] Se ha sugerido que los rasgos femeninos en los empídidos , como los sacos abdominales y las escamas pinnadas agrandadas de las patas, "engañan" a los machos para que se apareen disfrazando la madurez de los huevos. [24]