En la lagartija de turbera Lacerta vivipara no se cumple el principio general que se observa en muchas especies de aves y peces, en los que la coloración depende de la cantidad de carotenoides que obtienen con la dieta. Una tesis doctoral realizada en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (CSIC) cuestiona que la expresión del color, tal y como se ha visto en aves y peces, pueda generalizarse a los reptiles.
El herpetólogo Luis M. San José ha dedicado los últimos cuatro años a descifrar el papel que juegan los carotenoides en la coloración de la lagartija de turbera. Algunos de sus resultados han sido publicados en Functional Ecology, PLoS ONE y Herpetologica. Para conocer más detalles sobre su tesis doctoral, le entrevistamos:
¿Por qué es importante la coloración en los animales?
La coloración puede tener varias funciones: por ejemplo, puede tener una función fisiológica, como las melaninas en humanos, que nos protegen de la dañina luz ultravioleta; o bien, puede servir para adquirir un aspecto críptico que actúe como camuflaje. Otras coloraciones, muy vistosas, persiguen llamar la atención y favorecer la comunicación, ya sea entre especies o dentro de la misma especie. Algunas de estas coloraciones llamativas se ha observado que evolucionan para indicar el estado o la condición del individuo; dentro de éstas, destacan las que se relacionan con el comportamiento sexual y que sirven como llamadas de atención a las hembras o a otros machos con los que pueden competir.
¿Cómo se originan las distintas coloraciones?
Existen distintos tipos de pigmentos o estructuras que pueden dar lugar a color. Por un lado, están las melaninas que dan lugar a ornamentos oscuros. Otros pigmentos dan lugar a distintos colores amarillos, naranjas, o rojos, entre los que se encuentran los carotenoides. Estos son los pigmentos responsables del color de las zanahorias, los tomates, las hojas de los árboles caducifolios en otoño, así como del vistoso plumaje de los flamencos y los canarios, del color sonrosado del salmón y del marisco, o del rojo intenso de los élitros de las mariquitas. Pero también hay estructuras que dan lugar al color gracias a su capacidad para reflejar la luz, como pueden ser las combinaciones específicas de fibras de colágeno, de queratina, o de cristales microscópicos en la piel. Estas estructuras están detrás de las coloraciones de los colibríes o de la cola de los pavos reales, que tienen esos colores iridiscentes tan llamativos, o también, por ejemplo, de las coloraciones plateadas que observamos en muchas especies de peces.
¿Qué interés tienen los carotenoides desde el punto de vista de la coloración en el reino animal?
Son unos pigmentos muy comunes que podemos encontrar en el plumaje de las aves, también en el pico y en las patas; en las escamas de los peces, y como responsables del color en muchos grupos de invertebrados. El mayor interés reside en que plantean una posible incongruencia desde el punto de vista evolutivo, ya que se trata de moléculas de gran utilidad para la salud de los individuos al ser esenciales para el sistema inmune, para la lucha contra los radicales libres y para la síntesis de vitamina A. Por ello, emplear carotenoides en la coloración podría parecer un derroche para los animales. Sin embargo, esto ha llevado a pensar que el color podría servir a los individuos para indicar lo buenos que son; así, si un individuo invierte muchos carotenoides en su plumaje, por ejemplo un canario que sea muy rojo en comparación con otro que sea más amarillo, esto estaría indicando que este canario invierte más carotenoides para producir mejor color porque no los necesita para su sistema inmune, y estaría lanzando un mensaje a las hembras de la posible ventaja que heredarían sus hijos.
Sin embargo, los animales no sintetizan estos pigmentos.
Efectivamente, los animales no tienen capacidad para sintetizar carotenoides como les ocurre a las plantas, algas, hongos y bacterias. Actualmente, sólo se conoce una especie animal que sí los puede sintetizar porque hubo una transferencia horizontal en el ADN fúngico que se mantuvo en unos insectos -hemípteros- que les ha permitido mantenerlo activo y sintetizar los carotenoides por sí mismos, pero hasta hoy es una excepción.
La expresión de estas coloraciones tan llamativas a partir de un compuesto que están obligados a obtener del medio, plantea un reto desde el punto de vista biológico, cómo funcionan, por qué son tan comunes, por qué los vemos de forma recurrente en unos organismos y en otros no.
¿Por qué habéis elegido una lagartija como objeto de estudio?
Hasta ahora la mayoría de los estudios sobre coloración basados en carotenoides se han hecho en aves y en peces. A partir de estos estudios se han extraído una serie de reglas que podían ser extrapolables a otros grupos. Pero para demostrar la certeza de estas reglas hay que probarlo en otras especies, como pueden ser las lagartijas que también tienen estas coloraciones. La lagartija de turbera es muy común, en España sólo la encontramos en la cornisa cantábrica y Pirineos, pero de ahí se expande por toda Europa y Asia hasta alcanzar algunas islas al norte de Japón. Junto con la víbora europea es el reptil con una distribución más amplia del mundo. Es uno de los pocos reptiles que llega al Círculo Polar, con todo lo que ello implica para un ectotermo.
¿Cuáles son los principales objetivos de tu tesis?
El objetivo principal era estudiar cómo se cumplen en un modelo alternativo los principios que se han observado en aves y peces. De este modo, nos hemos planteado qué determina la coloración en estas lagartijas, cómo se ve afectada por los principios definidos en otras especies, qué relación hay con la cantidad de carotenoides ingeridos con la dieta, así como si los animales expresan su color en función de los carotenoides que obtienen o según el uso para las funciones que atañen a su condición física o a su salud.
¿Qué es lo más interesante que habéis descubierto?
En esta especie no se cumplen los mismos principios que se observan en aves y en peces. Aunque a las lagartijas se les proporcionen más carotenoides con la dieta su coloración no cambia. Esto puede deberse a que la cantidad de carotenoides que depositan en la piel podría estar determinado genéticamente, lo que equivale a decir que esta especie mostraría una menor plasticidad en relación con el ambiente.
¿Cuál es el alcance de este hallazgo?
Nuestros resultados rechazan el paradigma de que los carotenoides pueden dan lugar a coloraciones basadas en la condición de los individuos, porque no encontramos que se cumpla el principio general de que las coloraciones se expresen en función de la cantidad de los carotenoides que obtienen. Esto sugiere la posibilidad de que el color basado en carotenoides haya evolucionado de modo diferente en los distintos grupos animales.
¿Qué otros resultados destacarías?
El color en sí es el resultado de muchos componentes de la piel y en contra de lo que se pensaba hasta ahora de que el color funcionaría según la cantidad de carotenoides que los individuos depositasen en la piel, ahora vemos que esos cambios de color pueden provenir de otros elementos de la piel, como pueden ser los iridióforos, y no podemos establecer una relación tan directa entre el color y la condición del individuo.
¿Qué implicaciones tiene la genética en el color?
Hemos encontrado que hay un mayor control genético sobre el color y pensamos que esto podría estar basado en una serie de polimorfismos de color que se observan en esta especie. De tal forma que hay lagartijas que presentan la misma coloración a lo largo de toda su vida y que ésta parece ser heredada por sus hijos, así encontramos lagartijas que siempre son naranjas, otras amarillas y otras blancas. Lo que demostramos es que esos colores representan estrategias distintas que dan lugar a ciclos de piedra, papel o tijera.
¿Te refieres al juego infantil piedra, papel o tijera?
Así es, se trata de un juego de manos en el que la piedra vence a la tijera rompiéndola, la tijera vence al papel cortándolo, y el papel vence a la piedra envolviéndola. En el caso de las lagartijas, los machos de vientre blanco colaboran con otros machos para defender el territorio permaneciendo cerca de las hembras; los machos de vientre naranja son agresivos, por lo que invaden los territorios de otros machos para aparearse con sus hembras; mientras que los machos de vientre amarillo, aprovechan la ausencia de los machos naranja para aparearse con las suyas, ya que con las hembras de los blancos no pueden porque están muy vigiladas por éstos. En síntesis: mientras que los machos naranjas vencen a los blancos por su agresividad, los blancos vencen a los amarillos por su cooperación, y los amarillos ganan a su vez a los naranjas por su discreción.
Lo que ocurre finalmente es que unos años el color más intenso sale más beneficiado pero al año siguiente no, y eso permite que entre las poblaciones la variabilidad se explique por otros procesos evolutivos distintos que los que se observan en la selección direccional en aves y peces, a favor de los individuos con coloración más intensa.
¿Cuál es la relevancia de vuestros resultados para la conservación?
La existencia de morfotipos es importante porque muestra que la dinámica poblacional es un elemento esencial a considerar en los programas de conservación. Esta tesis pone en evidencia un proceso evolutivo que mantiene las poblaciones de la lagartija de turbera a lo largo del tiempo. Esto puede servir para considerar otros aspectos en la biología de la conservación, subrayando la importancia de conservar los procesos. Si se reintrodujese sólo uno o dos de los morfotipos no se conseguiría más que la inestabilidad; aquí vemos, que es muy importante preservar el proceso para mantener a la especie.
Referencia bibliográfica:
San José, L. M. 2012. Coloración basada en carotenoides en Lacerta vivipara, Jacquin 1787. Implicaciones ambientales, fisiológicas y poblacionales. Tesis doctoral, Universidad Autónoma de Madrid.
Fuente: www.mncn.csic.es/InformacinGeneralContacto/Blog/
