miércoles, 20 de octubre de 2021

Emparejamiento y cortejo en aves

 (Ciencias de Joseleg)(Biología)(Reproducción en los seres vivos)(Reproducción en aves) (Introducción) (Temporadas y territorios reproductivos) (Sistema reproductor) (Hormonas sexuales) (Gametogénesis) (Emparejamiento y cortejo) (Selección sexual) (Desarrollo embrionario del pollo) (El huevo) (Nidada e incubación) (Referencias bibliográficas)

 

Entre las aves hembra y macho, es difícil creer que hasta mediados de la década de 1900, muchos biólogos creían que las hembras en general (¡incluso en nuestra propia especie!) carecían de preferencias por atributos particulares en sus parejas potenciales. La visión estándar solía ser que los machos controlaban el juego de apareamiento al competir entre ellos por hembras pasivas.

Taeniopygia guttata, pinzon cebra.

Figura 18. Taeniopygia guttata, pinzon cebra.

Charles Darwin, por el contrario, argumentó que las hembras de muchas especies de aves tenían lo que él denominaba "sensibilidades estéticas" que emplean al considerar a sus compañeros de pareja. Darwin sabía que en parejas de aves en las que los sexos diferían en rasgos como la habilidad para cantar, las danzas de exhibición o la intensidad de su plumaje, el macho sería casi siempre el sexo con la mayor capacidad para cantar, las exhibiciones de cortejo más extrañas, y el plumaje más llamativo. Darwin se preguntó de forma algo retórica si “todos los machos de la misma especie excitan y atraen a las mujeres por igual. ¿O es que ella elige, y prefiere a ciertos machos?” y se respondió a si mismo afirmando que las hembras sí tienen preferencias por ciertos machos.

En los últimos años, una explosión de investigaciones ha demostrado que Darwin estaba completamente en lo cierto al observar que las hembras están lejos de ser espectadores neutrales cuando se trata de seleccionar parejas. Considere, por ejemplo, los experimentos que han demostrado cómo los pinzones cebra (Taeniopygia guttata) femeninas evalúan a los machos a través de sus canciones (Woolley & Doupe, 2008). Cuando los machos de pinzones cebra cantan en presencia de una hembra, tienden a producir canciones que son más rápidas y más estandarizadas que las que cantan cuando no hay hembras cerca. Al usar dos parlantes para reproducir canciones más rápidas y más lentas, los investigadores pueden evaluar cuál de estas variantes prefieren las hembras. Resulta que cuando a los pinzones cebra se les da esta opción, generalmente se acercan al orador que toca el tipo de canción más rápida, demostrando así su preferencia por este tipo de canción.

La presunción subyacente de tal experimento es que, bajo condiciones naturales, los pinzones cebra femeninos que buscan parejas tienden a acercarse y elegir machos capaces de cantar la calidad de la canción preferida. Esta suposición también se ha probado en experimentos con pinzones cautivos. En otras palabras, la preferencia de asociación de una hembra también revela su preferencia sexual. Muchos otros experimentos sobre cómo las hembras responden a las señales sexuales de los machos han demostrado que las hembras suelen prestar mucha atención incluso a las diferencias sutiles en los comportamientos masculinos u otros rasgos. Las vocalizaciones masculinas con frecuencia son un componente de las exhibiciones sexuales que las aves hembra usan para evaluar a sus parejas.

Aunque la canción masculina en general es una señal sexual muy común en muchos grupos de aves, los rasgos de canción precisos preferidos por las hembras varían ampliamente de una especie a otra: algunas aves hembras evalúan a los machos en función de su velocidad de producción de señales, otras por la presencia de las frecuencias sonoras preferidas. Otros prefieren las vocalizaciones masculinas con un amplio rango de frecuencia o un gran número total de tipos de canciones en el repertorio masculino.

Ninguno de estos atributos de canción se favorece universalmente en todas las aves. Aún queda mucho por aprender acerca de cómo un tipo particular de preferencia de señal por parte de las hembras de una determinada especie se traduce en beneficios reproductivos para esas hembras. Al igual que ningún elemento acústico predomina en las preferencias de pareja femenina, tampoco un aspecto visual del cortejo cumple con todas las especies de aves.

En algunas aves, las preferencias femeninas giran en torno a la intensidad y la frecuencia con que los machos realizan presentaciones visuales que muestran plumas de la cola, plumas de las alas o bolsas de garganta. Por lo tanto, cuando el gallo lira común (Tetrao tetrix) se reúne en grupos en campos finlandeses para competir por los territorios de exhibición visitados por hembras selectivas, los machos difieren en su actividad general, y los exhibidores frecuentes en territorios centrales relativamente grandes aseguran más parejas que machos periféricos menos activos. Este hallazgo sugiere que las hembras evalúan a sus parejas en parte por las propiedades de sus presentaciones visuales, que determinan el éxito territorial de un macho y su capacidad para estimular a las hembras observadoras.

Gallo lira común “Tetrao tetrix” macho (YouTube).

Figura 19. Gallo lira común “Tetrao tetrix” macho (YouTube).

Para otras especies, el tamaño de un adorno masculino especial afecta más fuertemente a la elección de pareja femenina. Por ejemplo, algunos investigadores han encontrado una relación entre la longitud de la asombrosa cola del pavo real (Pavo cristatus) y el éxito reproductivo masculino. Las hembras pueden prestar atención a este aspecto del macho o algún otro componente de la cola, como la densidad de los ojos de pluma, al tomar una decisión sobre cuál de los diferentes machos seleccionará como compañero. Las hembras de pavo real no son las únicas hembras con tales preferencias.

El pavo real macho “Pavo cristatus” exhibiendo sus plumas de cortejo (YouTube).

Figura 20. El pavo real macho “Pavo cristatus” exhibiendo sus plumas de cortejo (YouTube).

Pájaro moscón europeo “Remiz pendulinus” (YouTube).

Figura 21. Pájaro moscón europeo “Remiz pendulinus” (YouTube).

En el pájaro moscón europeo (Remiz pendulinus), las hembras selectas prefieren a los machos que tienen rayas oscuras ("máscaras") más grandes que a los machos con máscaras menos prominentes. Como resultado, los machos con máscaras grandes se aparean más rápido que sus rivales menos enmascarados.

La señal sexual que ocurre cuando los machos cortejan a las hembras puede servir para inducir a una hembra a aparearse de inmediato, pero las señales de este tipo también pueden ayudar a establecer un vínculo de pareja entre un macho y una posible pareja como preludio a la eventual cópula y reproducción. En muchas aves, los machos y las hembras forman una sociedad que dura por lo menos una temporada de reproducción, y algunas veces por más de una. En el pequeño pingüino (Eudyptula minor) de Australia y Nueva Zelanda, por ejemplo, algunas parejas permanecen juntas durante hasta 13 años.

Un comportamiento que en algunas aves ayuda a formar y mantener una relación de pareja es la alimentación con cortejo, en la cual un macho lleva comida a una hembra durante el cortejo. Estos regalos pueden proporcionar información que influye en la intensidad del vínculo entre el macho y la hembra y, por lo tanto, la receptividad sexual de la hembra. La cantidad de alimentos entregados puede tener estos efectos en las hembras, como lo han demostrado los estudios en Polonia para alcaudón boreal Lanius excubitor). Es más probable que se recompense con sexo a los machos que ofrecen a sus parejas un gran regalo de comida, es decir, un gorrión o lagarto de tamaño considerable en lugar de un pequeño grillo.

Alcaudón boreal (Lanius excubitor).

Figura 22. Alcaudón boreal (Lanius excubitor).

Del mismo modo, los estudios a largo plazo de gaviotas tridactilas (Rissa tridactyla) en la costa de Francia han encontrado que en años sucesivos las hembras tienen más probabilidades de copular con los machos que hicieron un mejor trabajo de alimentación durante el año anterior.

Gaviotas tridactilas (Rissa tridactyla).

Figura 23. Gaviotas tridactilas (Rissa tridactyla).

Aunque a menudo se piensa popularmente que muchos pares de aves se “aparean de por vida”, en la mayoría de las especies a menudo se “separan” entre o incluso dentro de las estaciones de reproducción. Estas rupturas pueden ocurrir después de que muera un miembro de la pareja o cuando uno o ambos miembros se emparejan posteriormente con un individuo diferente. Los ecologistas del comportamiento generalmente se refieren a este cambio entre parejas emparejadas como divorcio, y en las aves, la hembra generalmente toma la iniciativa al cambiar de pareja.

Carbonero (Poecile atricapillus).

Figura 24. Carbonero (Poecile atricapillus).

Las aves hembras pueden iniciar un divorcio incluso a mitad de temporada, como lo demuestra un experimento que involucra a los carboneros (Poecile atricapillus) de cabeza negra en Ontario, Canadá. Dos investigadores, Ken Otter y Laurene Ratcliffe (1996), capturaron hembras que se habían apareado con machos de alto estatus (dominantes) o de bajo estatus (subordinados). Estas hembras se mantuvieron en cautiverio el tiempo suficiente para permitir que siete hembras vecinas abandonen a su pareja actual y se muevan a territorios con los machos experimentalmente "viudos".

Seis de los siete divorciados se emparejaron con un macho de alto estatus; solo una aceptó a un miembro del grupo subordinado. Este elegante experimento muestra que las aves hembras a menudo son conscientes del estado de dominación de varios machos cercanos, o quizás están atentos a la calidad de sus territorios, y están preparadas para divorciarse de su pareja actual de menor calidad en caso de que se presente una mejor oportunidad.

En otras especies, las hembras pueden evitar el divorcio, pero hacen que la cantidad de huevos que ponen dependa del estado fisiológico de un macho. Se sabe que esto ocurre en collalba negra ​​(Oenanthe leucura), una especie que se encuentra en el suroeste de Europa y el noroeste de África. En esta especie, las hembras parecen esperar hasta que hayan observado a sus parejas llevando piedras a las cavidades de su nido antes de decidir cuántos huevos pondrán.

Collalba negra (Oenanthe leucura).

Figura 25. Collalba negra (Oenanthe leucura).

Las hembras producen más huevos cuando sus parejas se han transportado en muchas rocas pesadas durante el período de construcción del nido, mientras que los machos que no pueden, o no están dispuestos a, llevar rocas grandes a las cuevas del nido, en promedio, tienen menos intentos de copulación. Por lo tanto, el éxito reproductivo de un macho collalba negra parece depender de las decisiones de su compañero, que a su vez están influenciadas por su comportamiento.

Evidencia adicional ayuda a explicar por qué las hembras de collalba se basan en el carreteo de piedras como un indicador de la calidad masculina. Los machos que llevan piedras muy pesadas tienen sistemas inmunitarios más fuertes que los machos que solo tienen piedras más pequeñas. Un macho sano puede ayudar a la hembra a levantar una nidada más grande. Alternativamente, una hembra con un macho sano puede ganar trabajando más duro en un año cuando ha adquirido una pareja con "genes buenos" en lugar de frenarse para aumentar las probabilidades de que sobreviva para reproducirse nuevamente en un año futuro. Otros caracteres como la coloración también han sido vinculados con sistemas inmunes superiores.

 Sin embargo, este patrón en el que las hembras emparejadas con los machos superiores ponen más huevos también podría surgir si las hembras en las mejores condiciones adquirieran machos más fuertes como compañeros. Este resultado dejaría a las hembras que no pueden producir una gran cohorte con machos de menor calidad.

Muchos menos estudios han considerado si las aves macho, como las hembras, son selectas con respecto a sus parejas. Como señaló el mismo Darwin, esta relativa falta de atención a la elección de pareja por parte de los machos se debe al hecho de que los machos son mucho más propensos a cortejar a las hembras y no al revés. Por lo tanto, tiene sentido general concentrarse primero en las señales que usan las hembras cuando evalúan el cortejar de los machos en lugar de investigar el fenómeno intuitivamente menos probable de la elección de pareja por parte de los machos.

No obstante, existen razones teóricas para pensar que la elección de pareja masculina también ocurre. La monogamia social es extremadamente común entre las aves, y en la medida en que los machos se limitan a un compañero social y sexual por temporada de reproducción, ciertamente podrían ganar al seleccionar un compañero superior, uno con el cual un macho probablemente genere un número superior al promedio de descendiente sobreviviente.

 En una impresionante diversidad de aves, los machos monógamos cooperan con sus compañeras para compartir la mayoría o todas las tareas asociadas con la reproducción (excepto, por supuesto, la puesta de huevos). Para que un macho así maximice el rendimiento de sus inversiones paternas, puede beneficiarse al identificar una hembra especialmente fértil o una que sea una pareja inusualmente buena. Por ejemplo, en la población europea de papamoscas cerrojillo (Ficedula hypoleuca) en el centro de España, solo algunas hembras tienen un parche blanco en la frente, y estas crían más polluelos en promedio que las hembras que carecen de este parche. Si los machos prefieren a las hembras con parches blancos, bien podrían obtener un beneficio reproductivo de su preferencia.

Papamoscas cerrojillo (Ficedula hypoleuca)

Figura 26. Papamoscas cerrojillo (Ficedula hypoleuca)

En muchas especies de aves, las hembras se parecen más a los machos, y esta semejanza sugiere que los sexos pueden involucrarse en la elección mutua de pareja basada en señales de apariencia. Esta afirmación puede ser particularmente cierta cuando los machos varían mucho en su atractivo, de modo que algunos machos tienen la opción de rechazar a algunas hembras en favor de otras.

Herrerillo común (Cyanistes caeruleus).

Figura 27. Herrerillo común (Cyanistes caeruleus).

Un experimento que documentó definitivamente las preferencias masculinas exploró los patrones de apareamiento en el herrerillo común (Cyanistes caeruleus), cuyos machos tienden a asociarse más con las hembras cuyas plumas de la corona reflejan la radiación UV y se asocian menos con las hembras cuyo plumaje UV ha disminuido experimentalmente. Los machos en esta especie, por lo tanto, seleccionan hembras en base a un rasgo de plumaje, al igual que las hembras a menudo eligen a los machos con adornos de plumas especiales. Del mismo modo, otro estudio, este en el gorrión chillón.

Gorrión chillón (Petronia petronia).

Figura 28. Gorrión chillón (Petronia petronia).

 (Petronia petronia), un pariente del gorrión común doméstico (Passer domesticus) sumamente extendido y más sombrío, documentó que las hembras con un parche de pecho amarillo reducido experimentalmente fueron cortejadas con menos frecuencia y se aparearon en una fecha significativamente más tardía que aquellas con un parche de pecho más grande. Tales estudios demuestran que la elección de pareja masculina es una realidad en al menos algunas especies de aves y sugiere que, en general, es más común de lo que generalmente se cree.

Gorrión común (Passer domesticus).

Figura 29. Gorrión común (Passer domesticus).

 

La gametogénesis en las aves

(Ciencias de Joseleg)(Biología)(Reproducción en los seres vivos)(Reproducción en aves) (Introducción) (Temporadas y territorios reproductivos) (Sistema reproductor) (Hormonas sexuales) (Gametogénesis) (Emparejamiento y cortejo) (Selección sexual) (Desarrollo embrionario del pollo) (El huevo) (Nidada e incubación) (Referencias bibliográficas)

 

 Las gónadas de las aves tienen funciones duales: producen hormonas, pero también gametos (óvulos y espermatozoides). Las hormonas gonadales viajan a otras partes del cuerpo para actuar sobre órganos diana distantes y participan en la regulación de la producción de óvulos y espermatozoides.

Los espermatozoides aviares, como los de otros grupos de vertebrados, se producen en grandes cantidades, y muchos miles o incluso millones están contenidos en un solo eyaculado. La producción de esperma se correlaciona con el tamaño general de los testículos, que a su vez se asocia con el sistema de apareamiento de las especies y el grado de competencia espermática entre los eyaculados de diferentes machos. Los testículos son relativamente pequeños en especies de aves que son estrictamente monógamas y más grandes en aquellas en que las hembras se aparean con múltiples machos.

Al igual que en los mamíferos, la espermatogénesis en aves se define como la formación de espermatozoides maduros a partir de espermatogonias e incluye tres pasos secuenciales: espermatocitogénesis, espermatidogénesis y espermiogénesis. Las características anatómicas y el control fisiológico de la espermatogénesis aviar han sido objeto de extensos estudios. Los primeros trabajos identificaron uno o dos tipos de espermatogonias, pero los trabajos posteriores en codornices japonesas encontraron que los túbulos seminíferos contenían cuatro tipos de espermatogonias (Ad, Ap1, Ap2 y B) que difieren con respecto a su intensidad de tinción y características ultraestructurales. Más recientemente, se describieron tres tipos de espermatogonia en el pavo. Durante la espermatocitogénesis, un espermatogonio (célula germinal Ad) sufre mitosis para generar una nueva célula Ad y una célula Ap1, que se divide en dos células Ap2 hijas. Cada célula Ap2 se divide en dos espermatogonias B, que a su vez se dividen en dos espermatocitos primarios. Los espermatocitos primarios experimentan dos divisiones meióticas, dando a luz a espermatocitos secundarios, que se dividen en espermátidos (espermatidogénesis). Como resultado de estas divisiones celulares, cada Ad spermatogonia puede generar 32 espermátidas (Deviche, Hurley, & Fokidis, 2011).

Las espermátidas se transforman en células de esperma durante la espermiogénesis, que se ha estudiado mejor en codornices japonesas y pollos. La espermiogénesis se caracteriza por una reducción dramática de la cantidad de citoplasma y una profunda transformación morfológica que da como resultado células espermáticas maduras que consisten en una cabeza (acrosoma, núcleo cilíndrico y mitocondria) y cola (flagelo), y la espermiación es la liberación de esperma de Células de Sertoli en el lumen de los túbulos seminíferos. La estructura de los espermatozoides maduros en los paseriformes está relativamente conservada, pero difiere en varios aspectos de la de los no paserinos. La información limitada en aves sugiere una duración más corta y quizás más consistente de la espermatogénesis que en los mamíferos (pollo: 12 a 13 días; codorniz japonesa: 13 días) (Deviche et al., 2011).

Los espermatozoides liberados en los túbulos seminíferos se suspenden en un líquido seminífero y se transportan a la cloaca a través de conductos excurrentes que consisten en el rete testis, que comprende una región intra y extratesticular; el conducto eferente; el conducto de conexión el epidídimo; y el conducto deferente. La ontogenia y las características citológicas adultas de los conductos excurrentes se han descrito en detalle. El esperma en las aves se transporta rápidamente a lo largo del tracto reproductivo. En las codornices japonesas, este transporte requiere aproximadamente 24 horas. Durante este tiempo, los espermatozoides experimentan una maduración final, la mayor parte del líquido seminífero se reabsorbe por pinocitosis y la composición del líquido se altera para producir plasma seminal. Los espermatozoides en los túbulos seminíferos, el epidídimo y el conducto deferente en los pollos carecen de motilidad, pero, al ser transportados a lo largo de los conductos excurrentes, los espermatozoides de pollo y codorniz adquieren la posibilidad de motilidad debido a la influencia de factores, como el Ca2þ y el glutamato, que se segregan en la glándula accesoria los fluidos reproductivos (Deviche et al., 2011).

La manipulación hormonal altera el comportamiento de la monta. Normalmente, solo los machos se montan para iniciar la copulación. Sin embargo, cuando los embriones de codorniz japonesa (Coturnix japonica) se tratan con estradiol, no se pueden montar como adultos. Los varones tratados son efectivamente "demasculinizados", aunque genéticamente masculinos, pero conductualmente femeninos. Los embriones hembras tratados con un inhibidor de estrógeno no se someten al proceso normal de demasculinización y, por lo tanto, exhiben un comportamiento masculino en la adultez.

Figura 16La manipulación hormonal altera el comportamiento de la monta. Normalmente, solo los machos se montan para iniciar la copulación. Sin embargo, cuando los embriones de codorniz japonesa (Coturnix japonica) se tratan con estradiol, no se pueden montar como adultos. Los varones tratados son efectivamente "demasculinizados", aunque genéticamente masculinos, pero conductualmente femeninos. Los embriones hembras tratados con un inhibidor de estrógeno no se someten al proceso normal de demasculinización y, por lo tanto, exhiben un comportamiento masculino en la adultez.

En el pollo, el movimiento flagelar depende de la temperatura y se cree que la motilidad real del esperma se adquiere por una disminución de la temperatura en el momento de la eyaculación y la transferencia de la eyaculación a la cloaca hembra. La motilidad de los espermatozoides en la paloma (Columba livia) es más alta entre 18 y 24 ºC y disminuye a 28 ºC. La motilidad del esperma en el pollo también depende de los factores genéticos que influyen en la función y la morfología mitocondrial (Deviche et al., 2011).

En los paseriformes, el extremo distal del conducto deferente forma el glomus seminal, una estructura especializada de almacenamiento de espermatozoides. El glomus en los paseriformes puede haber evolucionado como resultado del estilo de vida aéreo de estas aves, que es incompatible con los testículos muy grandes. El número de espermatozoides en el glomus seminal del gorrión doméstico disminuye durante el transcurso del día. Por lo tanto, el glomus puede acumular esperma durante la noche para usarlo durante el día en el curso de múltiples copulaciones. Los no paseriformes tienen una capacidad limitada para el almacenamiento extragonadal de esperma (Deviche et al., 2011).

A diferencia de los mamíferos hembra, las aves hembras pueden almacenar esperma viable durante días o incluso semanas, dependiendo de la especie. Una parte del oviducto contiene túbulos especiales de almacenamiento de esperma, y los espermatozoides almacenados se liberan desde allí para viajar hasta el sitio de fertilización cerca de la parte superior del oviducto. La forma en que funcionan estos túbulos y cuál es su función en la competencia de esperma o en las estrategias de fertilización femenina es poco conocida. Lo que está claro, sin embargo, es que, aunque el óvulo solo es fertilizable durante un breve período de tiempo a través del oviducto superior, las hembras no necesariamente tendrían que aparearse en un momento determinado del día o incluso el día de la semana para obtener una fecundación exitosa. Toda camada de huevos para ser fertilizada. Los espermatozoides que ya se han almacenado pueden liberarse para hacer ese trabajo.

Los huevos aviares son grandes, y se requieren varios días para que un huevo que esté listo para ser puesto. La formación de los huevos, la ovulación y la secuencia de puesta se entienden mejor en los pollos domésticos, pero es probable que muchas características del proceso sean similares en otras aves que ponen una serie de huevos aproximadamente a diario hasta que se completa su nidada. 

Antes de la aparición de la cohorte de óvulos, el ovario contiene folículos primordiales. Uno a la vez al dia, un folículo comienza a madurar y acumular la yema. El ovario de un pájaro ponedor contiene un conjunto secuencial de folículos acumulando yema, hasta que alcanzan el tamaño que vemos en los huevos puestos.

En la ovulación, la yema se libera del ovario y entra en la parte superior del oviducto. A medida que baja por el oviducto, primero se fertiliza cerca de la parte superior del oviducto, si la hembra se ha apareado.

A continuación, adquiere una capa de albúmina ("clara de huevo"). Más cerca de la parte inferior del oviducto, se agregan las membranas de la cáscara y las capas de la cáscara, luego (si el huevo está pigmentado) los colores se agregan a la cáscara, y finalmente se pone el huevo. Todo el proceso, desde la ovulación (cuando los óvulos maduros salen del ovario) hasta la oviposición (cuando se pone un óvulo) toma aproximadamente 24 horas, y en la mayoría de las especies que se han estudiado, la ovulación del siguiente óvulo comienza dentro de una hora después de la oviposición del anterior.

Las hormonas del eje HPG están involucradas en todos los aspectos del proceso de producción de huevos y en el ciclo de ovulación y oviposición. A medida que madura el folículo ovárico, las células que lo rodean producen cantidades crecientes de estrógeno y andrógeno. Los estrógenos estimulan la producción de los principales componentes de la yema en el hígado, que se transportan a las yemas en desarrollo. A medida que se acerca la ovulación, el ambiente de la hormona sexual del folículo consiste principalmente en progesterona (Figura 17).

Una oleada de LH “hormona luteinizante” de la pituitaria dispara la ovulación, pero solo del folículo que está en línea para ovular. ¿Qué hace que un ave hembra comience a poner huevos en primer lugar? ¿Tiene que haber un macho alrededor para que la hembra inicie una cohorte? ¿Ella tiene que aparearse?

Las respuestas a estas preguntas dependen de las especies de aves, por razones interesantes. Como cualquiera que críe pollos sabe, no es necesario que haya un gallo en el rebaño para que las gallinas comiencen a poner huevos. Solo tienen que tener la edad suficiente para que los ovarios maduren, es decir, para que el eje HPG se acelere a un nivel suficiente; Una vez que eso sucede, las gallinas ovulan y ponen huevos espontáneamente.

Sin embargo, se sabe desde hace siglos que las palomas no suelen poner huevos a menos que haya un macho cortejando presente. Las palomas tortuga anilladas (las palomas africanas domesticadas, Streptopelia roseogrisea) responden a un macho cortejando, y el sonido de los coos de las hembras en respuesta al estímulo masculino aumenta la producción de LH su glándula pituitaria, que luego estimula el crecimiento de los folículos ováricos y la deposición de la yema.

Cambios hormonales antes de la oviposición. Los niveles circulantes de progesterona y otros esteroides aumentan unas pocas horas antes de que una hembra ponga un huevo.

Figura 17.  Cambios hormonales antes de la oviposición. Los niveles circulantes de progesterona y otros esteroides aumentan unas pocas horas antes de que una hembra ponga un huevo.

Como es de esperar, los diferentes sistemas de apareamiento y cuidado de los padres ayudan a determinar qué especies de aves ovulan espontáneamente o en respuesta a una interacción con un macho. Las aves, como las gallinas, tienen el cuidado de los padres solo por parte de las hembras, y las aves no forman parejas monógamas. En este tipo de situación, la ave hembra debe producir una cohorte en un momento que sea oportuno para ella; Casi siempre hay un macho cerca para fertilizar los huevos. Sin embargo, las aves, como las palomas, tienen cuidado biparental y forman parejas macho-hembra que necesitan estar bien sincronizadas para compartir la incubación y criar a los pichones. La hembra necesita tener un compañero dispuesto a compartir esos deberes antes de proceder a producir una cohorte ovular, de lo contrario los huevos se perderán.

 


  

Control hormonal del comportamiento sexual en las aves

 (Ciencias de Joseleg)(Biología)(Reproducción en los seres vivos)(Reproducción en aves) (Introducción) (Temporadas y territorios reproductivos) (Sistema reproductor) (Hormonas sexuales) (Gametogénesis) (Emparejamiento y cortejo) (Selección sexual) (Desarrollo embrionario del pollo) (El huevo) (Nidada e incubación) (Referencias bibliográficas)

 

Un pájaro comienza la vida como un huevo fertilizado que ya tiene un sexo, las aves no poseen hermafroditismo. Las aves hembras tienen cromosomas sexuales ZW, mientras que las aves machos tienen cromosomas sexuales ZZ. Las hembras producen óvulos que contienen un cromosoma Z o W, que luego son fertilizados por el esperma Z, por lo que las hembras son el parental que determina el sexo. Debido a que algunas aves ponen huevos con relaciones sexuales que se desvían de radio esperado 1:1, existe un interés considerable en comprender qué determina qué cromosoma sexual ingresa en un óvulo, cómo el sistema de una hembra podría sesgar ese proceso y si las hormonas sexuales de la madre son parte de este proceso. Las hormonas de la madre incluyen aquellas en su circulación, pero también las que pasan a las yemas de los huevos, que han demostrado ejercer efectos de larga duración en otros aspectos de la descendencia. En este momento aún no está claro cómo se producen los sesgos en la proporción de sexos o en qué medida están involucradas las hormonas en el proceso.

Los ejes endocrinos HPA y HPG. Los estímulos ambientales desencadenan la regulación hormonal interna a través de los ejes endocrino hipotálamo-pituitario-adrenal (HPA) e hipotalámico-pituitario-gonadal (HPG). La regulación hormonal es imperativa para las respuestas adaptativas, incluidas las conductas reproductivas y territoriales, las respuestas de lucha o huida a las amenazas y la inquietud migratoria.

Figura 14.  Los ejes endocrinos HPA y HPG. Los estímulos ambientales desencadenan la regulación hormonal interna a través de los ejes endocrino hipotálamo-pituitario-adrenal (HPA) e hipotalámico-pituitario-gonadal (HPG). La regulación hormonal es imperativa para las respuestas adaptativas, incluidas las conductas reproductivas y territoriales, las respuestas de lucha o huida a las amenazas y la inquietud migratoria.

Las hormonas gonadales y el eje HPG “hipotalámico-pituitaria-gonadal” que las regula están involucrados en la mayoría de los aspectos de la reproducción aviar y de los mamíferos, incluida la producción de óvulos y espermatozoides, el cortejo y el comportamiento de apareamiento, la construcción de nidos y la incubación. También sirven para promover otros tipos de comportamiento relacionados con el éxito reproductivo, como la defensa territorial. Además, estas hormonas son responsables de algunas de las formas en que los machos y las hembras se ven diferentes y difieren en la anatomía reproductiva interna.

Durante el desarrollo en el óvulo, el embrión aviar forma testículos u ovarios y luego los órganos internos masculinos o femeninos, un proceso llamado diferenciación sexual. Estos órganos incluyen los gonaductos masculinos y femeninos, que eventualmente se convertirán en los vasa deferentia en los machos y en el oviducto de las hembras. Las gónadas embrionarias comienzan a parecerse al tejido ovárico o testicular y producen hormonas al principio del desarrollo, después de unos pocos días de incubación. En las especies de aves mejor estudiadas (pollos, codornices y patos domésticos), las gónadas de ambos sexos producen andrógenos y estrógenos, pero los ovarios embrionarios producen mucho más estrógeno, por lo que la proporción de estrógenos a andrógenos es mayor en los embriones femeninos.

Estas gónadas embrionarias también producen una hormona no esteroidea que causa la regresión de los gonaductos embrionarios femeninos en los embriones masculinos y la regresión del gonaducto derecho en las hembras. Todo esto tiene lugar antes de la eclosión. Más adelante en sus vidas, a medida que las aves entran en la madurez reproductiva, los aumentos de los esteroides sexuales gonadales causan el crecimiento de los órganos que se organizaron durante la vida embrionaria. En las hembras, los estrógenos ováricos agrandan el oviducto izquierdo, y en los machos, los andrógenos testiculares agrandan los vasos deferentes. Esta segunda etapa de la acción hormonal en los órganos reproductivos se conoce como activación.

Algunas especies de aves tienen caracteres anatómicos adicionales que difieren según el sexo, como el falo de las aves acuáticas masculinas (pero no las hembras), los panales de pollos (más grandes y más rojos en los machos) y los plumajes más coloridos y ornamentados de los machos de muchas especies. Los experimentos realizados en la década de 1950 por el pionero endocrinólogo francés Etienne Wolff mostraron que los embriones de pato desarrollan un falo si las hormonas ováricas no están presentes, y no desarrollan un falo si están presentes. En este caso, la ausencia de hormonas da el fenotipo masculino, y su presencia da el fenotipo femenino. Otras diferencias sexuales surgen de diferencias más sutiles en los niveles hormonales. Por ejemplo, ambos sexos de pollos (y su ancestro salvaje, Gallus gallus) tienen peines, y la diferencia de sexo en el tamaño y color del peine es principalmente una respuesta a los niveles más altos de testosterona en los machos adultos.

Caracteres sexuales secundarios. La cresta o peine es un carácter sexual secundario que ayuda a diferencia entre machos y hembras en los pollos comunes, así como la cola.

Figura 15. Caracteres sexuales secundarios. La cresta o peine es un carácter sexual secundario que ayuda a diferencia entre machos y hembras en los pollos comunes, así como la cola.

Existe una notable variación entre los grupos de aves en cuanto a la forma en que las hormonas están involucradas en la generación de diferencias sexuales en el plumaje. En aves acuáticas y galliformes (grupos hermanos en el árbol filogenético de aves vivas), las aves adultas tienen el plumaje masculino siempre que no tengan los altos niveles de estrógeno asociados con los ovarios.

Si las gónadas se eliminan de ambos sexos, los machos conservan una apariencia masculina y las hembras adquieren el plumaje masculino. Los andrógenos como la testosterona no están involucrados en la producción de las lujosas plumas masculinas. En algunos pájaros cantores, los machos tienen características debido a los niveles más altos de testosterona, como un babero negro del que carecen las hembras (como en los gorriones caseros, Passer domesticus), o los machos que tienen un color más rojo que las hembras (como en los pinzones domésticos, Haemorhous mexicanus). Un tercer patrón ocurre en otras especies paseriformes, como los pinzones de la cebra (Taeniopygia guttata), en los que las hormonas gonadales parecen no tener nada que ver con las diferencias de sexo en los adornos de plumaje. Las hembras genéticas con testículos funcionales generan el plumaje femenino, y los machos genéticos con ovarios funcionales retienen el plumaje masculino. Por lo tanto, no es posible hacer afirmaciones generales sobre todas las aves sobre la relación entre las hormonas y el dimorfismo sexual, como "la testosterona hace que los machos se parezcan a los machos".

Los machos y las hembras se comportan notablemente diferente en la mayoría de las especies de aves, especialmente durante la temporada reproductiva. A veces solo los machos cantan. A veces las hembras tienen una postura especial de solicitud de copulación. Algunas veces las hembras se preocupan por las crías solas, pero en ocasiones los machos crían a los polluelos. El acto de apareamiento difiere entre los sexos, con los machos generalmente montando a la hembra.

Es fácil suponer que las hormonas tienen algo que ver con estas diferencias de sexo, pero muy pocas veces se comprende realmente el papel de las hormonas. La mayor parte de lo que se ha establecido proviene de un pequeño número de aves domesticadas. En algunos casos, la diferencia de sexo es principalmente un fenómeno de activación hormonal. Por ejemplo, si a las canarias adultas (Serinus canaria) se les administra testosterona, comienzan a cantar como los machos. Si se le administra estradiol a la codorniz japonesa macho (Coturnix japonica), adoptan la postura receptiva femenina y permiten que otros machos se apareen con ellos. Por lo tanto, estas diferencias de sexo parecen ser una consecuencia del dimorfismo sexual en los niveles de hormonas en individuos adultos. La razón por la cual las hembras muestran la postura receptiva durante el apareamiento y los machos no, es porque las hembras tienen más estrógeno (la hormona de la receptividad o feminidad) que los machos.

Sin embargo, el hecho de que los machos se monten y las hembras no surge antes en el desarrollo; Al igual que las hormonas embrionarias organizan la anatomía sexual interna, también tienen un efecto permanente sobre si las aves mostrarán un montaje durante el apareamiento (Figura 16).