El supercerebro del carbonero de montaña

El supercerebro del carbonero de montaña

Por primera vez, los investigadores han demostrado que existe un componente genético subyacente a los asombrosos recuerdos espaciales de los carboneros de montaña.

Estas enérgicas aves de catorce gramos esconden miles de alimentos cada otoño y dependen de estos suministros ocultos para atravesar los duros inviernos en las montañas del oeste. Para encontrar estos lugares, los carboneros utilizan habilidades de memoria espacial altamente especializadas. Aunque se ha demostrado la base genética de la memoria espacial para humanos y otros mamíferos, nunca antes se había identificado evidencia directa de esa conexión en aves.

Su investigación, » La base genética de la variación cognitiva espacial en un pájaro que almacena alimentos en caché «, se publicó el 3 de noviembre en la revista Current Biology . La investigación es una colaboración entre científicos del Laboratorio de Ornitología de Cornell; la Universidad de Colorado, Boulder; la Universidad de Nevada, Reno; y la Universidad de Oklahoma.

«Todos usamos la memoria espacial para navegar por nuestro entorno», dijo la autora principal Carrie Branch, investigadora postdoctoral en el Laboratorio de Ornitología de Cornell. “Sin memoria no hay aprendizaje y un organismo tendría que empezar desde cero para cada tarea. Entonces, realmente es cuestión de vida o muerte para estas aves poder recordar dónde escondieron su comida. Hemos podido demostrar que la selección natural está moldeando su capacidad para recordar ubicaciones «.

 

Carbonero - Parus major
Carbonero común o de montaña – Parus major – Foto propiedad: Sławek Staszczuk

 

Si la selección natural (supervivencia del más apto) está dando forma a la memoria del carbonero, deben cumplirse ciertos criterios. Tiene que haber variación en el rasgo: algunos carboneros son de hecho mejores que otros para encontrar sus reservas escondidas. Tiene que haber una ventaja de aptitud: las aves que se desempeñan mejor en una tarea de memoria espacial tienen más probabilidades de sobrevivir y producir descendencia. Es importante destacar que la variación en el rasgo debe tener una base genética.

«El medio ambiente todavía importa mucho en términos de moldear el comportamiento, pero nuestro trabajo aquí sugiere que los genes pueden crear las estructuras cerebrales, y luego la experiencia y el aprendizaje pueden construirse sobre eso», dijo Branch.

Para medir la memoria de los carboneros, el autor principal Vladimir Pravosudov y su equipo de la Universidad de Nevada, Reno, establecieron conjuntos de alimentadores «inteligentes» para una población de carboneros salvajes en las montañas de Sierra Nevada de California.

Cada alimentador estaba equipado con sensores de identificación por radiofrecuencia. A las 42 aves analizadas se les colocaron etiquetas en las patas del tamaño de un grano de arroz que emitían una señal de identificación. Cada ave se asignó a uno de los ocho comederos de cada grupo. El sensor del comedero lee la etiqueta de identificación del ave y, cuando era el comedero correspondiente para ese individuo, un mecanismo abrió la puerta y el ave obtuvo una semilla.

Luego, los científicos rastrearon cuántos intentos se necesitaron antes de que las aves fueran consistentemente al comedero correcto. Las diferencias entre los mejores y los peores resultados en esta prueba fueron algo pequeñas, pero el trabajo anterior en este sistema mostró que tales diferencias sí impactaban en la supervivencia.

Para comprender la conexión entre la memoria espacial y la arquitectura genética, los coautores Georgy Semenov y Scott Taylor de la Universidad de Colorado, Boulder, secuenciaron genomas de carbonero de montaña.

«Usamos dos métodos para vincular la variación genética con la memoria espacial en los carboneros», dijo Semenov. “En el enfoque tradicional de todo el genoma, comparamos datos genéticos entre individuos, desde aquellos que se desempeñaron bien en la tarea de aprendizaje espacial y memoria hasta aquellos que tuvieron un desempeño deficiente. Hicimos la misma comparación con un nuevo algoritmo de aprendizaje automático.

“Ambos métodos mostraron cientos de diferencias asociadas con la memoria espacial”, dijo. «Muchas de las variaciones en los genomas aparecieron en áreas que se sabe que están asociadas con el aprendizaje, la memoria y el desarrollo de neuronas en el cerebro».

Los autores dicen que quedan muchas preguntas sobre la influencia de la memoria espacial en sí, incluido el papel que puede desempeñar en la elección de pareja por parte de la hembra.

 

Autora: Pat Leonard                         Fuente: Cornell Lab of Ornithology