Hienas: cómo se graba la jerarquía en el genoma

DrEl estatus social de las hienas manchadas hembras salvajes determina no sólo a qué animales se les permite atacar primero a una presa compartida, sino que también se refleja en su composición genética.

Este es un resultado Estancia Bajo el liderazgo alemán, se recolectaron muestras fecales de animales en el Parque Nacional Serengeti. Como resultado, las diferentes condiciones de vida de las hienas en la cima y en la base de la jerarquía dejan huellas en su genoma.

Hiena manchada (Crocota Crocota) Viven en grupos sociales complejos con una jerarquía claramente definida, en los que las hembras marcan la pauta: en grupos que pueden contener más de cien animales, incluso los más débiles ocupan un lugar más alto que los machos. Su posición precisa en la asociación depende en gran medida de sus redes sociales, que heredan de sus madres, como otros Estancia Ya ha sido descrito en 2021.

Las jerarquías persisten a través de generaciones. Sin embargo, hasta ahora no estaba claro si el estatus social de los animales también se refleja a nivel molecular. Semejante hallazgo no sería sorprendente: las jerarquías de dominancia conducen a desigualdades en salud, acceso a los alimentos, reproducción y supervivencia en las sociedades de mamíferos. Por lo tanto, se espera que el estatus social de las hienas manchadas también se refleje físicamente y, en este caso, también en la llamada epigenética.

La epigenética describe la interacción entre los genes y las influencias ambientales. La metilación del ADN juega aquí un papel especial: estos procesos de metilación del ADN no modifican fundamentalmente el material genético, sino que marcan partes específicas del ADN para indicar, entre otras cosas, si un gen debe activarse o silenciarse. Las influencias externas, como la dieta y los factores ambientales, pueden alterar la metilación del ADN.

Estas metilaciones son ahora el foco del estudio actual, cuyos resultados fueron publicados en la revista “Biología de la comunicación” Al corriente. Para ello, un equipo dirigido por Alexandra Weirich investigó Instituto Leibniz de Investigación sobre Zoológicos y Vida Silvestre (Leibniz-IZW) ADN de células de la mucosa intestinal de 42 hienas manchadas en el Parque Nacional Serengeti en el norte de Tanzania. Lo extrajeron de muestras de heces frescas. Dieciocho muestras procedían de hembras de alto rango (nueve adultas y nueve juveniles) y 24 muestras procedían de hembras de bajo rango (nueve adultas y 15 juveniles).

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El grupo de investigación identificó 149 regiones genéticas en las que el nivel de metilación difería entre las hienas de alto y bajo rango. “Por primera vez, pudimos detectar firmas epigenéticas de desigualdad social en hienas manchadas tanto jóvenes como adultas”, dijo Weyrich en un comunicado de Leibniz-IZW.

Según el estudio, estas firmas epigenéticas son estables en múltiples etapas de la vida y están asociadas con importantes procesos fisiológicos. 44 de estas regiones contienen genes asociados principalmente, entre otras cosas, con la conversión de energía y la función del sistema inmunológico.

“Creemos que esto se debe a diferencias en el comportamiento de búsqueda de alimento. Las hembras de bajo rango tienen que viajar largas distancias con más frecuencia y, por lo tanto, tienen necesidades de energía mucho mayores para obtener alimento que las hembras de alto rango”, explica la coautora Sarah Benhaim. los recursos en las tierras de su clan”.

Estatus social que va “bajo la piel”.

En este contexto, cabe señalar que estos genes estaban más metilados en hembras adultas, pero no en animales jóvenes. Sólo las hembras adultas, de rango inferior, tienen que hacer frente a los elevados costes energéticos de la locomoción frecuente a larga distancia, un comportamiento que los animales jóvenes aún no han demostrado.

“Aunque aún no se han estudiado las consecuencias fisiológicas exactas de la hipermetilación observada, estos resultados son consistentes con nuestras observaciones y apuntan al necesario eslabón perdido entre los factores sociales y fisiológicos”, concluyeron Weirich y Beneheim.

En general, dice el estudio, las regiones genómicas identificadas sugieren que el estatus social de las hienas individuales se encuentra literalmente “debajo de la piel” o “debajo del pelaje”. Sin embargo, aún no se sabe si los eventos de metilación detectados reflejan con precisión el estatus social de los animales o si pueden generalizarse.

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Cuando se le preguntó, Weyrich también explicó que valdría la pena realizar una comparación con otras especies: “Si se metilan genes y/o vías metabólicas similares de una manera específica de cada especie, revelarán un patrón general, lo cual será muy interesante”.

Sin embargo, cabe señalar que los animales de diferentes especies viven en diferentes estructuras sociales, no todas las cuales están tan claramente organizadas como en el caso de las hienas manchadas, donde cada animal tiene un rango. “Esperaríamos similitudes significativas en especies con estructuras sociales similares, como los babuinos o los monos rhesus”, dice Weyrich.

Sarah Benhayman añade que también en estos casos las hembras se encuentran en una jerarquía de dominancia lineal y su descendencia hereda el rango social inmediatamente inferior al de la madre.

En tales sociedades, el rango social está vinculado al acceso a los recursos, la salud y la supervivencia, y los animales de alto rango tienen claras ventajas y una vida social más intensa. “Es probable que todos estos aspectos influyan hasta cierto punto en cómo el estatus social afecta en última instancia a la metilación del ADN”, enfatiza Benhayman.