Un supergen limita la migració a les guatlles

Barcelona, 1 de desembre de 2021. La guatlla (Coturnix coturnix) és una espècie abundant als camps a l'estiu i cada any es cacen prop d'un milió d'exemplars a tot el país. No obstant això, malgrat l'abundant coneixement popular sobre la guatlla, es coneix molt menys del que es podria esperar sobre l’ecologia i el comportament de l’espècie a la natura. En aquesta au migratòria, les seves poblacions estan en continu moviment durant el període de cria. Ara bé, com s’explica que hi hagi diferències geogràfiques i que al sud-oest de la península Ibèrica abundin les guatlles més fosques? 

Un equip de la Universitat de Barcelona i de l'Estació Biològica de Doñana (CSIC) ha estudiat l'origen d'aquesta variabilitat i el resultat és ben sorprenent: les guatlles més fosques tenen una gran inversió en un cromosoma. En l’estudi, publicat a la revista Current Biology, participen els experts José Domingo Rodríguez-Teijeiro i Irene Jiménez-Blasco, de la Facultat de Biologia i de l’Institut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio)de la UB, i Manel Puigcerver, de l’esmentada Facultat.  

«En una inversió, un fragment d'una cadena d'ADN s'orienta en sentit invers al normal dins d'un cromosoma», explica Inés Sánchez Donoso, investigadora de l'Estació Biològica de Doñana (CSIC). En conseqüència, tots els gens inclosos dins de la inversió queden lligats perquè en els individus que hereten un cromosoma amb inversió i un altre sense inversió del seu pare i mare, aquesta regió no pot aparellar-se de manera apropiada durant el procés de recombinació genètica de l’ADN. «És a dir, tots els gens d'aquesta regió s'hereten com una única unitat -un supergen- i evolucionen de manera independent als individus amb la inversió«, detalla la investigadora. 

El supergen que aquest equip ha trobat en guatlles inclou més de 7.000 gens i afecta prop del 12% del genoma. La comparació d'individus amb i sense la inversió cromosòmica ha mostrat que la seva presència està associada amb una pigmentació més intensa però també amb més pes i una forma de les ales més arrodonida, que comportaria una eficiència menor en el vol. Així mateix, les guatlles amb la inversió acumulen una menor quantitat de greix, que és un reservori energètic necessari durant la migració. Una anàlisi d'isòtops estables en plomes formades durant la temporada de cria i durant la hivernada mostra que en aquests individus la migració és molt reduïda o pràcticament inexistent. 

«El fet de trobar aquesta població de guatlles amb la inversió cromosòmica a les illes Canàries i al sud-oest de la península Ibèrica i el Marroc indica l’existència d’un hàbitat en aquestes àrees per poder passar-hi l'hivern. Així,  no seria  necessari desplaçar-se fer fins a la franja saheliana, que és la zona on hiverna la població migradora. No obstant això, caldrà temps per poder estudiar l'hàbitat que permet hivernar a l’espècie en aquestes localitats», detalla el catedràtic José Domingo Rodríguez-Teijeiro, del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals i de l’IRBio.  

«Una de les barreres que podria haver facilitat l’existència de dues poblacions que no presenten barreres geogràfiques (simpatria) estaria facilitada per la seva tendència a moure’s menys i passar per tant l’hivern a les illes i al sud-oest de la península Ibèrica i no al Sahel», continua Rodríguez-Teijeiro. «Aquesta absència o disminució en els seus desplaçaments facilitaria un avenç del moment de la reproducció, de manera que les poblacions migradores que han hivernat al Sahel, un cop arriben a les illes o al sud de la península Ibèrica, no podrien aparellar-se amb els individus que presenten la inversió cromosòmica (aïllament al·locrònic). Aixií doncs, a causa del canvi climàtic, les poblacions migradores poden canviar els seus hàbits i passar l’hivern al sud de la península ibèrica, tot eliminant aquesta barrera reproductora temporal».  

«Aquesta inversió cromosòmica ha fet que hi hagi diversitat dins de les poblacions de guatlles, tot afavorint la pèrdua relativa dels moviments migradors en una part de l’àrea de distribució», afirma Carles Vilà, investigador de l’Estació Biològica de Doñana (CSIC). Atès que la seqüència en la inversió continua evolucionant de manera independent, això podria portar a una progressiva diferenciació de dos llinatges de guatlles dins de les mateixes regions del sud de la península Ibèrica. Podrien arribar a convertir-se en espècies diferents? 

Article de referència: 

Sanchez-Donoso, I.; Ravagni, S.; Rodríguez-Teijeiro, J.D.; Christmas, M.J.; Huang, Y.; Maldonado-Linares, A.; Puigcerver, M.; Jiménez-Blasco, I.; Andrade, P.;  Gonçalves, D.; Friis, G.; Roig, I.; Webster, M.T.;  Leonard, J.A.; Vilà. C. «Massive genome inversion drives coexistence of divergent morphs in common quails». Current Biology, novembre de 2021. Doi: 10.1016/j.cub.2021.11.019 

Font: PremsaUB