Cómo responde el fenotipo a las señales ambientales?
Determinación sexual
La biología evolutiva clásica asume que la variación genética (i.e. diferencias en composición genómica) son la base de la diversidad fenotípica que es expuesta a la selección natural y permite su evolución. Pero una gran proporción de la variación fenotípica que observamos en la naturaleza proviene de la sensibilidad del genoma al medio ambiente lo cual influye en su expresión durante el desarrollo (diferencias de regulación). Los caracteres discretos tal como los caracteres morfológicos alternativos (e.g. caracteres umbral) pueden ser el resultado de la modulación ambiental de la expresión de genes de gran efecto en vez de la expressión aditiva de genes cuantitativos.
La TSD representa una forma de plasticidad fenotípica (un polifenismo sexual térmico) donde individuos con genomas idénticos pueden diferenciarse como macho o hembra en forma permanente dependiendo de las condiciones ambientales. Nuestro trabajo sobre la determinación sexual nos ayuda a entender las bases de la plasticidad fenotípica y la eolución recurrente de sistemas de desarrollo canalizado (GSD) en un grupo de organismos cercanos taxonómicamente.
El papel de la plasticidad del crecimiento en el dimorfismo sexual
Hemos descubierto que la plasticidad específica de cada sexo, es decir, la respuesta diferencial del genoma de machos y hembras a diferentes ambientes, es mediadora del grado de dimorfismo sexual en la tortuga (Chelydra serpentina), una especie donde sexualmente dimórfica donde en los adultos los machos son más grandes que las hembras (Ceballos and Valenzuela 2011).
En un estudio consecutivo investigamos si lo mismo sucede en especies donde las hembras son más grandes que los machos y si la plasticidad específica de los sexos juega un papel importante en la evolución de los patrones macroevolutivos como la regla de Rensch en las tortugas (Ceballos et al. 2012). Para esto, investigamos la plasticidad del crecimiento corporal en Podocnemis expansa, una especie que hemos estudiado intensamewnte desde el punto de vista de la determinación sexual y la genética ecológica (Valenzuela 2000, Valenzuela 2001a,b,c). Encontramos un patrón opuesto al de Chelydra serpentina y evidencia de que la plasticidad diferencial no favorece siempre a los machos, ni siempre al sexo más grande, si no que existe selección específica de los sexos que varía según el linaje de tortugas. Este proyecto fue financiado en parte por la NSF DEB 0808047 y el Turtle Conservation Fund.