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Gli scienziati mostrano perché i fringillidi di zebra hanno problemi con la riproduzione

In uccelli ed in altre specie egualmente, le paia possono affrontare le considerevoli difficoltà con la riproduzione. Gli scienziati al Max Planck Institute per l'ornitologia in Seewiesen ora hanno indicato in un'estesa analisi di 23.000 uova del fringillide di zebra che la sterilità è pricipalmente dovuto i maschi, mentre l'alta mortalità dell'embrione è più un problema delle femmine. L'accoppiamento, l'età dei genitori e le circostanze hanno sperimentato quando crescere ha avuto sorprendente poca influenza sugli errori riproduttivi.

I fringillidi di zebra sono piccoli uccelli canori che provengono dall'Australia. Come granivores colonia-viventi, sono facili da tenere in uccelliere e si riproducono tutto l'anno nelle circostanze favorevoli. Tuttavia, la riproduzione è notevolmente infruttuosa: un quarto delle uova rimane unfertilized ed in un altro quarto delle uova l'embrione muore presto durante lo sviluppo. I ricercatori al Max Planck Institute per l'ornitologia in Seewiesen quindi hanno effettuato uno studio per studiare le cause potenziali della riproduzione infruttuosa.

Gli scienziati hanno tenuto la carreggiata il destino di più di 23.000 uova. Hanno misurato la longevità, la produttività, la sterilità, la mortalità della prole ed altri tratti in relazione con la forma che hanno riguardato la maggior parte delle fasi di riproduzione per entrambi i sessi. I fattori che si sono pensati che influenzassero l'errore riproduttivo, quale accoppiamento, l'età dei genitori e crescere nelle circostanze sfavorevoli hanno avuti effetti trascurabili sulla prestazione riproduttiva dei fringillidi di zebra. Ciò suggerisce che le persone siano notevolmente robuste ai cattivi stati e che le cause devono trovarsi altrove.

Quando i partner operazione swap per formare le nuove paia, è evidente che i problemi con fertilità rimangono tipicamente con il maschio, mentre i problemi con la mortalità dell'embrione rimangono tipicamente con la femmina. “Naturalmente, per entrambi problemi la combinazione di paia egualmente svolge un ruolo perché la formazione di embrione possibile richiede i geni sia dalla madre che dal padre„.

Yifan Pei, studente di laurea a Seewiesen

Sebbene le cause specifiche della sterilità e della mortalità dell'embrione non potrebbero essere identificate, i ricercatori hanno indicato che l'errore riproduttivo ha una base genetica misurabile. Questi risultati sono piuttosto sorprendenti, perché la selezione naturale dovrebbe favorire le varianti genetiche che ottimizzano la riproduzione. Tuttavia, alcune varianti del gene che sono vantaggiose per un sesso possono essere svantaggiose per l'altro. Effettivamente, i risultati egualmente indicano che le varianti del gene che diminuiscono la fertilità maschio tendono ad avere effetti positivi su output riproduttivo femminile - e vice versa. Questo effetto è conosciuto dalla pleiotropia “sessualmente antagonistica„ di termine tecnica e potrebbe spiegare perché tali varianti genetiche possono persistere nella popolazione.

Molti geni influenzano il successo riproduttivo dei fringillidi di zebra. Malgrado lo sviluppo delle tecniche genomiche specializzate, rimane difficile da identificare e studiare tutte le componenti genetiche - per non menzionare l'interazione fra quei geni e l'interazione fra i geni e l'ambiente in cui sono espresse. “Se nient'altro, i risultati dello studio ci ha indicato dove non è degno guardare,„ dice Bart Kempenaers, Direttore del dipartimento. “Le cause genetiche apparentemente ovvie per la riproduzione infruttuosa, quale accoppiamento, contribuiscono molto che inizialmente abbiamo pensato„.

Wolfgang Forstmeier, che ha sorvegliato lo studio, aggiunge: “Ora stiamo concentrando il nostro lavoro su un cromosoma in qualche modo misterioso che esiste soltanto nel germline (celle che formano l'uovo e lo sperma), ma non nei somatociti degli uccelli. Poiché è difficile da prelevare i campioni dagli organi riproduttivi degli animali vivi, l'indagine sulle cause è complicata. Ma il cromosoma è un candidato caldo per l'origine dei problemi.„

Source:
Journal reference:

Pei, Y., et al. (2020) Proximate causes of infertility and embryo mortality in captive zebra finches. American Naturalist. doi.org/10.1086/710956.