Evolución de las señales acústicas en especies de Drosophila cactófilas

• Autores: Iglesias, Patricia Paola
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Hasson, Esteban Rubén
• Materia: CANTOS; CORTEJO; DROSOPHILA; CACTUS HOSPEDADOR; SELECCION SEXUAL; ESTRUCTURACION POBLACIONAL; MORFOLOGIA ALAR; SONGS; COURTSHIP; DROSOPHILA; CACTUS HOST; SEXUAL SELECTION; POPULATION STRUCTURE; WING MORPHOLOGY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las alas de las moscas del género Drosophila son estructuras adaptadas para el vuelo que se encuentran implicadas en una segunda función: generar señales acústicas a través de vibraciones. Estas señales (=cantos) son innatas y cumplen un rol en las exhibiciones desplegadas por los machos durante el cortejo. Un reciente análisis comparativo reveló que existe gran variación entre las señales acústicas de las especies cactófilas que forman parte del cluster D. buzzatii y que su evolución no tiene correlato filogenético. En este contexto se enmarca el objetivo general de esta tesis, que es comprender los factores que dieron forma a este complejo patrón de cantos. Los resultados obtenidos en este trabajo revelaron que los cantos de cortejo cumplen un rol importante en el apareamiento conespecífico en las cuatro especies estudiadas del cluster D. buzzatii, ya sea incitando a la hembra a aparearse o influyendo en la rapidez con la cual las hembras se vuelven receptivas. Además, las hembras de las diferentes especies difieren en cuanto al rol que el canto conespecífico y el heterospecífico tienen en el aislamiento reproductivo. Nuestros resultados también revelaron que las especies hermanas D. buzzatii y D. koepferae difieren en el efecto que ejercen diferentes sustratos de cría sobre sus cantos. Encontramos que la variación en los cantos tiene base genética en ambas especies, pero solo en D. koepferae algunos parámetros del canto se vieron afectados por el sustrato de cría. Además, los cantos de los machos de D. koepferae se vuelven menos conspicuos (su volumen disminuye) cuando se han desarrollado en medio de cría preparado con su cactus hospedador primario respecto de machos que se criaron en su hospedador secundario. Asimismo, demostramos diferenciación a nivel de parámetros de las señales acústicas entre poblaciones de D. buzzatii en ausencia de diferenciación genética (usando microsatélites y ADN mitocondrial). El análisis de la estructura poblacional sugiere, además, que estas poblaciones han sufrido una expansión de rango reciente. Encontramos que cinco de los ocho parámetros del canto analizados varían entre las poblaciones. Dos de estos parámetros no se desviaron de la variación esperada bajo un modelo de equilibrio mutación-deriva genética, sin embargo, los restantes tres parámetros mostraron un patrón consistente con un proceso de selección direccional. Por último, encontramos que en D. buzzatii las variaciones morfométricas del ala también tendrían el potencial de influir en la evolución de los cantos de cortejo.
Wings of fruit flies of the genus Drosophila are structures adapted for flight that are also involved in a second function: the production of acoustic signals through vibrations. These signals (=songs) are innate and play a role during courtship displays. A recent comparative analysis revealed great variation among courtship songs of cactophilic species of the D. buzzatii cluster and demonstrated that song evolution was uncorrelated with phylogenetic relationships among species. In this context, the aim of this thesis is to understand the factors that shaped this complex pattern of courtship songs. The results obtained in this study revealed that courtship songs have an important role in conspecific mating in the four species of the D. buzzatii cluster assessed, either inciting females to mate or influencing how quickly females become receptive to a male. In addition, females of the different species differ in the role that conspecific and heterospecific songs have in reproductive isolation. Our results also revealed that the sister species D. buzzatii and D. koepferae differ in relation to the effect that different rearing substrates have on courtship songs. We found that song variation has a genetic basis in both species, but only in D. koepferae some song characters were affected by the rearing substrate. Furthermore, songs of D. koepferae males became less conspicuous (its volume decreases) when they have been reared in a substrate prepared with the primary cactus host relative to males that have been reared in the secondary cactus host. Also, we demonstrated song characters differentiation among populations of D. buzzatii in the absence of genetic differentiation (using microsatellites and mitochondrial DNA). Moreover, the analysis of population structure suggested that D. buzzatii populations experienced a recent range expansion. Five out of eight song characters assessed varied among populations. Two of these characters did not deviate from expectations under a mutation-drift equilibrium model. However, the remaining three characters showed a pattern consistent with a process of directional selection. Finally, we found that wing morphometric changes also have the potential to influence the evolution of courtship songs in the species D. buzzatii.
Fil: Iglesias, Patricia Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.