La Ciencia y sus Demonios

Zonotrichia leucophrys

Hace poco publicamos una entrada sobre la especiación en anillo del Mosquitero troquiloide (Phylloscopus trochiloide), donde la separación geográfica de sus poblaciones alrededor de la meseta tibetana había producido unas diferencias en el conto que impedían el reconocimiento de los individuos pertenecientes a poblaciones diferentes.

Hoy vamos a comentar un caso intermedio, el del gorrión de corona blanca (Zonotrichia leucophrys), donde se puede observar un interesante gradiente en la variación de su canto. Los machos jóvenes memorizan el canto que escuchan durante sus primeros meses de vida, copiándolo de forma más o menos exacta. Los errores en la imitación producen una gran variación individual.

Aprendizaje y variación individual

Por defecto, un gorrión joven presenta un canto poco elaborado consistente en unos pocos trinos sin perfilar. Según vaya escuchando el canto de otros adultos, irá imitando ésta y conformando una estructura semejante a los machos cantores de los alrededores.

Fig. 1. Canto de un macho de gorrión de corona blanca de 5 días de edad sin haber oído a ningún adulto. (D. Nelson, BLB)

Fig. 2. Canto de un macho de dos meses de edad tutorizado con una grabación del canto de un adulto. (D. Nelson, BLB)

Fig. 3. Grabación del canto que sirvió de modelo al ejemplar anterior. (D. Nelson, BLB)

Obsérvese que entre el canto «tutor» (Fig.3) y la copia del aprendiz (Fig. 2) existen pequeñas diferencias, que son las que conforman la variación individual en las poblaciones. Este cando aprendido presenta además una gran plasticidad, pudiendo variar en función del tipo de canto que el individuo escucha en otros adultos:

Macho joven (abajo) sometido a la tutorización de tres cantos diferentes. (D. Nelson, BLB)

El pájaro no olvida facilmente los cantos que ha imitado, y según se ha comprobado en laboratorio, puede repetir sus primeras estructuras sonoras en respuesta a un nuevo adulto. El siguiente gráfico muestra el mismo individuo de arriba 35 días después de imitar a los tutores 2 y 3 y someterse de nuevo al tutor 1:

Grabación de un canto y respuesta de un individuo joven. (D. Nelson, BLB)

Estas características del aprendizaje y memorización de diferentes estructuras del canto, con los «errores de copia» propios del aprendizaje por imitación y la plasticidad existente, constituyen la base de una marcada variabilidad en el canto dentro de las mismas poblaciones de gorriones de corona blanca.

De variaciones individuales a dialectos regionales

Una de las cinco subespecies de este gorrión, Zonotrichia leucophrys pugetensis, presenta poblaciones a lo largo de la costa noroeste de EE.UU., desde  la Columbia Británica hasta el Norte de California. De norte a sur, pueden detectarse distintos dialectos limitados geográficamente, caracterizados especialmente por los trinos finales del canto. Las diferentes poblaciones presentan variaciones compartidas en esta región final que resultan lo suficientemente  caracterísitcias como para permitir identificar la región geográfica de la que proviene un determinado canto escuchando únicamente la grabación sin identificar.

Espectrogramas de los diferentes dialectos del gorrión de corona blanca en el noroeste de EE.UU. (Soha et al. 2003)

Variación genética entre los diferentes dialectos

Tanto en esta como en otras especies próximas, no se han encontrado claras divergencias genéticas entra las distintas poblaciones de dialectos, ni una correlación directa entre distancia geográfica y genética. Esto apunta a que estas poblaciones se encuentran en un estado muy incipiente de divergencia, mientras que los dialectos se mantienen fundamentalmente por mecanismos culturales (Harbison et al., 1999; Soha et al., 2003). De esta forma, una población de aves con un canto variado con respecto al canto típico, pueden dispersarse y establecerse en una zona de cría en un tiempo relativamente corto, por lo que la situación actual de las poblaciones del noroeste de EE.UU. pueden no haber tenido tiempo suficiente como para acumular una divergerencia genética significativa.

En cualquier caso, este tipo de fenómenos adquiere una enorme importancia para entender como puede producirse especiación mediante causas etológicas y/o ecológicas, dado que los factores que producen el aislamiento y la consecuente divergencia genética resultan ser patrones de comportamiento y aprendizaje, en lugar de barreras geográficas.

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Referencias

• Baptista LF, Trail PW, 1992. The role of song in the evolution of passerine diversity. Syst Biol 41:242-247.
• Harbison H, Nelson DA, Hahn TP, 1999. Long-term persistence of song dialects in the mountain white-crowned sparrow. Condor 101:133-148.
• Nelson, D.A. 2000. Song overproduction, selective attrition and song dialects in the white-crowned sparrow. Animal behaviour, 60(6):887-898
• Nelson, D.A. & Soha, J.A. 2004. Perception of geographical variation in song by male Puget Sound white-crowned sparrows, Zonotrichia leucophrys pugetensis. Animal behaviour, 68(2):395-405
• Nelson, D.A. & Poesel, A. 2007. Segregation of information in a complex acoustic signal: individual and dialect identity in white-crowned sparrow song. Animal Behaviour, 74(4): 1073-1084
• Soha, J.A., D. A. Nelson & P. G. Parker. 2003. Genetic analysis of song dialect populations in Puget Sound white-crowned sparrows. Behavioral Ecology 15(4): 636-646