En el espinoso, el número de placas se hereda, y el agua dulce lo cambia poco

En el espinoso, el número de placas del flanco pasa de padres a hijos. El mismo cambio de una letra, en cambio, se ha visto en un solo laboratorio. El agua dulce mueve ese número muy poco, y al revés de lo previsto.

Espinoso de lado, a carbón, con espinas en el lomo y placas en el flanco
Ilustración. Espinoso de lado, con espinas en el lomo y placas en el flanco.

Un abrigo de placas no se acorta porque el pez se moje. Se acorta, si se acorta, porque los padres ya lo traían corto.

En el espinoso, el número de placas del flanco se hereda. Eso lo han medido laboratorios distintos, con cruces y con crías repartidas. El agua en la que crece el pez lo cambia poco, y en un sentido que no era el previsto.

Otra frase, más fina, no está igual de sujeta. Que la pérdida de placas repita el mismo cambio de una letra en el ADN lo dice un solo equipo. Qué selecciona el morfo en el lago sigue abierto. Un trabajo de campo cita a otro que no dice lo mismo, y no lo volvió a medir.

Ficha de la revisión

Pregunta
En el espinoso de agua dulce, ¿el número de placas se hereda, lo repite el mismo gen, o también lo cambia el agua?
Qué se ha leído
6 estudios: 6 completos y 0 por su resumen
Organismos
Espinoso de tres espinas, Gasterosteus aculeatus, en laboratorio y en lagos de North Uist
Periodo
de 2004 a 2022
Cómo se eligieron
Búsqueda en PubMed por título y resumen: estudios con datos propios que contestan la pregunta, sin revisiones ni estudios clínicos.
Tipo
Revisión narrativa. No es sistemática: no agota lo publicado ni combina resultados.

Lo que se puede afirmar hoy

  • Sólido

    1. El número de placas laterales del espinoso se hereda.

    Lo ven el mapa genético, las familias después de controlar el locus mayor, y una puesta partida. Son tres equipos y no se contradicen. Estudios 1, 2, 5

  • Indicios

    2. En peces de placa baja alejados entre sí hay un mismo cambio de una letra que, al recrearse, baja la actividad del gen en las placas posteriores.

    Un solo equipo. El mapa de 2004 es el mismo laboratorio, no una repetición independiente. Estudios 4

  • Indicios

    3. Una región cromosómica mayor explica gran parte del patrón y del número, y es la misma en dos poblaciones alejadas.

    Un solo equipo. Dice dónde está el efecto, no cuál es la letra. Estudios 1

  • Indicios

    4. Criar en agua dulce a un espinoso de placa baja le deja algo más de placas que criarlo en agua salada.

    Un solo equipo. El efecto es pequeño y contrario a la predicción. No hay cifra del salto. Estudios 5

  • Abierto

    5. No está resuelto si en el campo selecciona el calcio del agua o la depredación.

    Un equipo ve calcio y no depredadores, y cita otro análisis que vio lo contrario sin remedirlo. Estudios 3

  • Indicios

    6. Tras apartar la región mayor queda un candidato junto al receptor del mismo gen.

    Un solo equipo. Es una propuesta, no una causa demostrada. Estudios 6

Sólido: lo miden al menos tres equipos independientes, con al menos dos estudios leídos completos, y ningún estudio leído lo contradice. Indicios: lo sostienen uno o dos equipos, o se vio en un solo organismo, tarea o lugar, o los autores reconocen un reparo de método. Abierto: los estudios leídos no coinciden, o ninguno lo ha puesto a prueba.

El número pasa de padres a hijos

El número de placas no es un adorno caprichoso del individuo.

Unas pocas regiones de los cromosomas explican el patrón, el número y el tamaño.1 Una región mayor explica la mayor parte del patrón y del número.1 Esa región es la misma en dos poblaciones muy alejadas.1

Aun así, el número sigue heredándose cuando se tienen en cuenta los marcadores de esa región mayor.2 La heredabilidad no se acaba en un solo locus. En más de dos mil hijos, de decenas de familias, una parte clara del número pasa a la siguiente generación.2

Otro laboratorio, con puestas partidas, vuelve a ver una heredabilidad alta del número de placas.5 Tres equipos, tres diseños. El número se hereda.

La letra repetida es de un solo equipo

Que el número se herede no dice cuál es la letra que cambia.

En peces de pocas placas, de orígenes lejanos, baja la actividad de un gen en las placas y en las espinas mientras se forman.4 En un potenciador de ese gen aparece el mismo cambio de una letra, de T a G.4 Si se recrea ese cambio en la versión marina, cae la actividad en las placas de atrás.4

Una vía de señales enciende el potenciador marino. El cambio de agua dulce le baja la respuesta.4 Es el mismo laboratorio que cartografió la región mayor años antes.1, 4 No es un segundo equipo que haya leído la letra.

Tras apartar esa región mayor, otro grupo señala un candidato junto al receptor del mismo gen.6 Lo presenta como candidato. No demuestra que el receptor cause la pérdida de placas.

El agua mueve poco, y al revés

Si el agua dulce fabricara las placas bajas, la cría lo mostraría.

En una puesta partida, la mitad creció sin sal y la otra mitad en agua salada.5 El efecto es pequeño y va al revés de lo previsto.5 Los peces de placa baja criados en dulce tienen algo más de placas, no menos.5

Eso no anula la herencia. La confirma por otro lado: el ambiente de la cría no explica el salto grande entre morfos. El número sigue siendo, sobre todo, cosa de los padres.2, 5

Herencia sí, causa de campo no

El acuerdo es el número. Se hereda en el mapa genético, en las familias y en la puesta partida.1, 2, 5 Nadie de estos trabajos dice lo contrario.

No hay acuerdo, porque no hay repetición, sobre la letra. El cambio T a G y la caída de actividad al recrearlo viven en un laboratorio.4 El candidato del receptor es otra propuesta, de otro equipo, y no cierra la causa.6

En los lagos de North Uist, el calcio disuelto del agua predice el morfo de placas y de espinas.3 La abundancia de depredadores, no.3 Ese trabajo cita otro análisis que no halló efecto del calcio y sí uno de la depredación, contrario a lo que ese análisis esperaba.

El desacuerdo está citado, no remidido. Por eso qué selecciona el morfo en el campo queda abierto. No se arregla sumando el calcio de un lago al gen de un laboratorio.

Lo que falta para pasar de heredado a causa

Falta un segundo equipo que lea la misma letra en los mismos peces de placa baja y que recree el cambio. Hasta entonces, la letra es un indicio fuerte de un laboratorio, no un hecho repetido.

Falta el tamaño del salto de placas entre agua dulce y agua salada. Se sabe el sentido, no la cifra.5 Falta también que alguien vuelva a medir, en los mismos lagos, calcio y depredadores con el mismo rasero.3

Y falta separar, en un mismo cruce, cuánto del número lo lleva la región mayor y cuánto el candidato del receptor. Hoy son papeles distintos.1, 6

Heredar el número no dice quién gana en un lago. Dice que, en los cruces leídos, los hijos se parecen a los padres más de lo que se parecen al agua de la cría.2, 5 El mapa sitúa una región grande del efecto y no lee la letra.1 La letra la lee después el mismo grupo, en el potenciador.4

Por eso una frase sirve y la otra no. Sirve decir que el abrigo de placas, en lo medido, es cosa de familia. No sirve decir que el agua dulce lo diseña, ni que cualquier población de placa baja traiga la misma letra comprobada por otro laboratorio. El candidato junto al receptor se queda en propuesta.6

Los estudios

Qué hizo y qué vio cada estudio

N.ºEstudioAnimalesQué hicieronQué vieronLeído
1Colosimo y Kingsley, 2004
PLoS Biology
AnimalesEspinoso, poblaciones marinas y de agua dulceQué hicieronCruzaron morfos y localizaron regiones ligadas a las placas.Qué vieronPocas regiones explican patrón, número y tamaño. Una región mayor da la mayor parte del patrón y del número, la misma en dos poblaciones alejadas.completo
2Loehr y Merilä, 2012
PLoS ONE
AnimalesEspinoso, 84 familiasQué hicieronEstimaron heredabilidad del número de placas y de la asimetría, controlando el locus mayor.Qué vieronHeredabilidad del número 0,46. Asimetría fluctuante 0,21. Asimetría direccional 0,23. 2.079 hijos. Sigue tras controlar los marcadores del locus mayor.completo
3Smith y Wootton, 2014
Ecology and Evolution
AnimalesEspinoso, lagos de North UistQué hicieronRelacionaron calcio disuelto y depredadores con el morfo de placas y espinas.Qué vieronEl calcio predice el morfo. La abundancia de depredadores no. Cita otro análisis, no remidido aquí, con el resultado contrario.completo
4O'Brown y Kingsley, 2015
eLife
AnimalesEspinoso de placa baja y marina, placas en desarrolloQué hicieronCompararon la actividad de un gen de las placas y recrearon un cambio de letra en el potenciador marino.Qué vieronHay un mismo cambio T a G en peces de placa baja lejanos. Recrearlo baja la actividad en las placas posteriores. Una vía enciende la versión marina y el cambio dulce le baja la respuesta.completo
5Hansson y Vøllestad, 2016
Ecology and Evolution
AnimalesEspinoso de placa baja, puesta partidaQué hicieronCriaron mitades de la misma puesta a 0 ppt y a 30 ppt.Qué vieronEfecto plástico pequeño y contrario a la predicción: en dulce hay algo más de placas. Heredabilidad del número alta. Sin cifra del salto.completo
6Laurentino y de Koning, 2022
G3: Genes|Genomes|Genetics
AnimalesEspinoso, variación residual del númeroQué hicieronBuscaron genes candidatos después de controlar el locus mayor.Qué vieronUn candidato junto al receptor. El trabajo lo propone. No demuestra que cause la pérdida de placas.completo

«Completo»: se leyó el artículo entero, publicado en abierto. «Resumen»: el artículo es de pago y solo se leyó su resumen; de esos estudios no se cuenta el resultado, se indica a qué conclusión sirven de apoyo.

Términos

Placa lateralPieza ósea del flanco. Su número distingue morfos de espinoso.
Locus mayorRegión del cromosoma que explica una parte grande de un rasgo.
HeredabilidadParte de las diferencias entre individuos que pasa de padres a hijos en ese cruce.
PotenciadorTramo de ADN que sube o baja la actividad de un gen vecino, sin ser el gen mismo.
MorfForma reconocible de un rasgo. Aquí, muchas placas o pocas.
Agua dulceEn estos trabajos, el medio de los lagos, frente al agua de mar o a una salinidad de cría.

Referencias

  1. Colosimo PF, Kingsley DM. The Genetic Architecture of Parallel Armor Plate Reduction in Threespine Sticklebacks. PLoS Biology. 2004. doi:10.1371/journal.pbio.0020109 PMID: 15069472
  2. Loehr J, Merilä J. Heritability of Asymmetry and Lateral Plate Number in the Threespine Stickleback. PLoS ONE. 2012. doi:10.1371/journal.pone.0039843 PMID: 22792190
  3. Smith C, Wootton RJ. The role of calcium and predation on plate morph evolution in the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus). Ecology and Evolution. 2014. doi:10.1002/ece3.1180 PMID: 25478147
  4. O'Brown NM, Kingsley DM. A recurrent regulatory change underlying altered expression and Wnt response of the stickleback armor plates gene EDA. eLife. 2015. doi:10.7554/eLife.05290 PMID: 25629660
  5. Hansson TH, Vøllestad LA. Lateral plate number in low‐plated threespine stickleback: a study of plasticity and heritability. Ecology and Evolution. 2016. doi:10.1002/ece3.2020 PMID: 27096076
  6. Laurentino TG, de Koning DJ. The ectodysplasin-A receptor is a candidate gene for lateral plate number variation in stickleback fish. G3: Genes|Genomes|Genetics. 2022. doi:10.1093/g3journal/jkac077 PMID: 35377433

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