El síndrome de domesticación se refiere a dos conjuntos de rasgos fenotípicos modificados comunes a muchos organismos domesticados: los de los animales domésticos y los de las plantas domesticadas . [1] En los animales, estos rasgos pueden incluir orejas caídas, variaciones en el color del pelaje, un cerebro más pequeño y un hocico más corto. [2]
Origen
El estudio de Charles Darwin sobre La variación de animales y plantas bajo domesticación en 1868 identificó rasgos de comportamiento, morfológicos y fisiológicos que son compartidos por los animales domésticos, pero no por sus ancestros salvajes. Estos rasgos compartidos se conocieron como síndrome de domesticación. [4] Estos rasgos incluyen mansedumbre, docilidad, orejas caídas, colas alteradas, nuevos colores y patrones de pelaje, tamaño reducido del cerebro, masa corporal reducida y dientes más pequeños. [4] [5] Otros rasgos incluyen cambios en la morfología craneofacial, alteraciones en el sistema endocrino y cambios en los ciclos estrales femeninos, incluida la capacidad de reproducirse durante todo el año. [5]
La investigación indica que las células de la cresta neural pueden haber sido modificadas por la domesticación, lo que luego condujo a esos rasgos que son comunes en muchas especies animales domesticadas. [2]
Desafío
También se informó que el síndrome apareció en el zorro plateado domesticado que es el resultado del experimento de cría de Dmitry Belyayev . [2] Sin embargo, en 2015, el investigador canino Raymond Coppinger encontró evidencia histórica de que los zorros de Belyayev se originaron en granjas de zorros en la isla del Príncipe Eduardo y se habían criado allí para el cultivo de pieles desde el siglo XIX, y que los rasgos demostrados por Belyayev habían ocurrido en los zorros antes. al experimento de cría. [6] En 2019, un estudio adicional encontró que los resultados del "Experimento del zorro de granja" se habían exagerado, basándose en registros históricos y análisis de ADN. Este hallazgo cuestiona la existencia del síndrome de domesticación en animales y sugiere que se deben considerar otras teorías, incluidas las adaptaciones a un entorno modificado por humanos. [3]
Aunque se ha cuestionado la solidez del síndrome de domesticación y la medida en que el experimento de Belyaev podría usarse como evidencia para respaldar su existencia, la hipótesis de que los genes de la cresta neural subyacen a algunas de las diferencias fenotípicas entre los caballos y perros domésticos y salvajes es apoyado por el enriquecimiento funcional de genes candidatos bajo selección. [2]
Causa
Muchos rasgos similares, tanto en animales como en plantas, son producidos por ortólogos , sin embargo, no está claro si esto es cierto para los rasgos de domesticación o simplemente para las formas silvestres. Especialmente en el caso de los cultivos , se ha puesto en duda porque se ha descubierto que algunos rasgos de domesticación son el resultado de loci no relacionados . [7] En 2018, un estudio identificó 429 genes que diferían entre los perros y los lobos modernos. Como las diferencias en estos genes también se pueden encontrar en fósiles de perros antiguos, se consideró que eran el resultado de la domesticación inicial y no de la formación reciente de razas. Estos genes están relacionados con la cresta neural y el desarrollo del sistema nervioso central . Estos genes afectan la embriogénesis y pueden conferir mansedumbre, mandíbulas más pequeñas, orejas caídas y un desarrollo craneofacial disminuido, que distinguen a los perros domesticados de los lobos y se considera que reflejan el síndrome de domesticación. El estudio propone que el síndrome de domesticación es causado por alteraciones en la migración o actividad de las células de la cresta neural durante su desarrollo. El estudio concluyó que durante la domesticación temprana del perro, la selección inicial fue por comportamiento. Este rasgo está influenciado por aquellos genes que actúan en la cresta neural, lo que dio lugar a los fenotipos observados en los perros modernos. [8]
Inhumanos
El cráneo de un perro es un 15% más pequeño que el de un lobo igualmente pesado, y el perro es menos agresivo y más juguetón. Otros pares de especies muestran diferencias similares. Los bonobos , al igual que los chimpancés , son primos genéticos cercanos a los humanos, pero a diferencia de los chimpancés, los bonobos no son agresivos y no participan en la agresión letal entre grupos ni matan dentro de su propio grupo. Las características más distintivas de un bonobo son su cráneo, que es un 15% más pequeño que el de un chimpancé, y su comportamiento menos agresivo y más juguetón. En otros ejemplos, el conejillo de indias cráneo 's es 13% más pequeño que su pariente silvestre del conejillo de Indias , y las aves domésticas muestran una reducción similar a sus primos salvajes. La posesión de un cráneo más pequeño para sostener un cerebro más pequeño es un signo revelador de domesticación. Los bonobos parecen haberse domesticado. [9] : 104 En el experimento del zorro de granja, los humanos criaron zorros selectivamente contra la agresión, lo que provocó el síndrome de domesticación. Los zorros no fueron criados selectivamente para cráneos y dientes más pequeños, orejas caídas o habilidades para usar gestos humanos, pero estos rasgos se demostraron en los zorros amistosos. La selección natural favorece a los que tienen más éxito en la reproducción, no a los más agresivos. La selección contra la agresión hizo posible la capacidad de cooperar y comunicarse entre zorros, perros y bonobos. Quizás hizo lo mismo con los humanos. [9] : 114 [10] Se ha descubierto que los animales más dóciles tienen menos testosterona que sus contrapartes más agresivas, y la testosterona controla la agresión y el tamaño del cerebro. Un investigador ha argumentado que al volvernos más sociales, los humanos hemos desarrollado un cerebro más pequeño que el de los humanos hace 20.000 años. [11]
En 2017, un investigador propuso que los humanos muestran los mismos rasgos del síndrome de domesticación que se pueden encontrar en otros animales domesticados, lo que respalda la teoría de la autodomesticación humana. [12]
En plantas
Rasgos del síndrome
El mismo concepto aparece en el proceso de domesticación de plantas que produce cultivos , pero con su propio conjunto de rasgos de síndrome: poco o nada de rotura [1] / abscisión de frutos , [7] altura más corta (por lo tanto, menor acame ), grano más grande [1] o fruta [7] tamaño, más fácil de trilla , floración síncrona , el tiempo alterado de la floración , el aumento de peso de grano, [1] glutinousness (pegajosidad, no gluten contenido de proteína), [7] [1] aumento de la fruta número de granos, compuestos / color alterada, sabor y textura, independencia de la duración del día , crecimiento determinado , menor / nula vernalización , menor latencia de la semilla . [7]
Genes por rasgo
El control de los rasgos del síndrome se realiza mediante:
Aplastante
- qSH1 en arroz [1] [13]
- SH1 en sorgo , arroz y maíz / maíz [1]
- sh4 en arroz [13]
- qPDH1 en soja [1]
- Q en trigo [13]
- OsLG1 en arroz [13]
Altura de planta
- Rht-1 / Rht-B1b / Rht-D1b / Altura reducida-B1 / Altura reducida-D1 en trigo [1] [7]
- GA20ox-2 / OsGA20ox-2 en arroz [1] [7]
- OsKO2 en una variedad japonesa [7]
- GA20ox-2 / HvGA20ox-2 y cebada [1] [7]
- ya sea dw3 o d2 en sorgo y mijo perla [1]
- Ghd7 en arroz [7]
- Q en trigo [7]
Tamaño de grano
- GS3 en maíz / maíz [1]
- GS3 y GS5 en arroz [1]
- An-1 en arroz [13]
- GAD1 / RAE2 (más pequeño) en arroz [13]
Producir
- Oryza sativa SPL14 / LOC4345998 en arroz. [14]
Trillabilidad
- Q [1] [13] y Nud [1]
- An-1 (reduciendo o eliminando aristas (botánica) s ) en el arroz [13]
- An-2 / LABA1 (pequeña reducción de arista ) en arroz [13]
- GAD1 / RAE2 (eliminación de aristas ) en el arroz [13]
Tiempo de floración
- VRN1 en cebada , trigo, raigrás [1]
Peso del grano
- GW2 en arroz, trigo, maíz / maíz [1]
Glutinosidad
- GBSSI o ceroso en arroz (especialmente arroz glutinoso ), trigo, maíz, cebada, sorgo, [1] mijo cola de zorra [1] [15]
Crecimiento determinado
- TERMINAL FLOWER 1 / TFL1 en Arabidopsis thaliana y ortólogos [7]
- Específicamente, cuatro ortólogos en Glycine max y ocho en Phaseolus vulgaris [7]
Standability
- CRECIMIENTO PROSTRADO / Prog1 en arroz [13]
- teosinte ramificado1 / tb1 ( dominancia apical ) en maíz / maíz [13]
Número de grano / fruta
- An-1 en arroz [13]
- GAD1 / RAE2 en arroz [13]
- PROG1 (aumentando el número de tallos) en el arroz [13]
Rasgo no especificado
- Arquitectura de la gluma de teosinte / tga en maíz / maíz [13]
Muchas de estas son mutaciones en genes reguladores , especialmente factores de transcripción , razón por la cual probablemente funcionan tan bien en la domesticación: no son nuevas y están relativamente listas para que se alteren sus magnitudes. En los granos anuales, la pérdida de función y la expresión alterada son, con mucho, los más comunes y, por lo tanto, los objetivos más interesantes de la reproducción por mutaciones , mientras que la variación del número de copias y los reordenamientos cromosómicos son mucho menos comunes. [1]
Referencias
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