Genes vinculados a avispas que reconocen rostros

Polistes metricus, femeninoWIKIMEDIA, SAM DROEGELos humanos son especialistas en reconocimiento facial. Podemos elegir caras mejor que otros patrones, pero no todos los animales sobresalen como nosotros. Se sabe que algunos grupos de animales sociales con grandes cerebros, incluidos los macacos y las ovejas, se reconocen entre sí por los rasgos faciales, y entre los insectos el talento es especialmente raro: solo se sabe que un puñado de especies de avispas de papel lo hacen.

Para descubrir la base genética del reconocimiento facial de avispas, los investigadores analizaron la expresión génica en los cerebros de especies de avispas de papel que habían sido entrenadas para reconocer rostros y las compararon con avispas entrenadas para reconocer patrones. Como se informó hoy (14 de junio) en el Journal of Experimental Biology, descubrieron que los patrones de expresión de genes cerebrales involucrados en el reconocimiento de rostros y patrones son diferentes.

“ Hay algo especial en el aprendizaje de rostros, y podemos detectarlo en el nivel de la actividad de los genes cerebrales” el autor del estudio, Ali Berens,…

Obviamente, hay una diferencia cognitiva en las avispas que están aprendiendo una cara en comparación con cualquier patrón antiguo, Seirian Sumner, un investigador de avispas en el University College London que no participó en el trabajo, dice The Scientist.

La investigación previa de la coautora del estudio Elizabeth Tibbetts, bióloga evolutiva de la Universidad de Michigan, y sus colegas habían revelado que Polistes fuscatus, que tiene marcas faciales variables, está especializado en rostros o reconoce rostros mejor que otros estímulos visuales. Tibbetts descubrió que P. Las avispas fuscatus utilizan el reconocimiento facial para mantener jerarquías de dominio en sus colonias. Avispas de especies hermanas P. metricus, por otro lado, tienen caras simples y no muestran especialización facial.

Polistes metricus, femenino (izquierda) y masculino (derecha) WIKIMEDIA, INSECTOS DESBLOQUEADOS

Con el fin de investigar la actividad cerebral que separa la especialización facial del aprendizaje facial, Tibbetts, la bióloga Amy Toth de la Universidad Estatal de Iowa y Berens, entonces estudiante de doctorado en el laboratorio de Toths, compararon los genes expresados en los cerebros de ambas especies de avispas después de una cara. -ejercicio de reconocimiento.

Para cada especie, los investigadores entrenaron a un grupo para distinguir entre patrones y otro grupo para distinguir entre P. fuscatus caras. Para el grupo de caras, pusieron cada avispa en un laberinto de dos caminos con un piso electrificado, donde cada camino conducía a una cámara que contenía una imagen de una de las dos caras de avispas. En un extremo, asociado con una de las caras, bloqueamos la electricidad, por lo que es una especie de zona segura para que vayan las avispas, explica Berens. Después de 40 intentos, las avispas habían aprendido a reconocer el rostro asociado con la seguridad y escapar del impacto, lo que demostró que podían distinguir entre las dos imágenes. Los investigadores entrenaron a otro grupo de avispas para reconocer patrones y repitieron los experimentos para ambas especies.

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Encontraron que las dos especies eran igualmente buenas para reconocer patrones, pero como era de esperar, P. fuscatus huyó mejor de los golpes cuando el laberinto contenía caras que cuando contenía patrones abstractos en blanco y negro, como una diana. P. metricus, por otro lado, identificó correctamente los patrones con más frecuencia que las caras.

Polistes fuscatusWIKIMEDIA, HECTONICHUSA continuación, los investigadores congelaron las avispas y analizaron el ARNm. composición de sus cerebros. Dentro de cada especie, compararon la expresión de las transcripciones de las avispas entrenadas con el rostro y con el patrón para identificar aquellas que estaban reguladas hacia arriba o hacia abajo entre el entrenamiento con el rostro y el patrón.

Los investigadores también compararon estos -llamados transcritos expresados diferencialmente entre las especies. Descubrieron que no había superposición entre las transcripciones expresadas diferencialmente de las dos especies, lo que creo que nos sorprendió un poco, dice Berens. Parece que hay algunos cambios moleculares distintos en la expresión génica del cerebro durante la especialización facial en comparación con el aprendizaje facial en las avispas papeleras, añade.

La expresión de diferentes genes en el cerebro sugiere que distintos grupos de neuronas y /o diferentes cantidades de esas neuronas, pueden estar involucradas en el reconocimiento facial y la especialización, dice a el biólogo evolutivo de Cornell Michael Sheehan, quien realizó su investigación de doctorado en el laboratorio de Tibbetts y actualmente colabora con Toth pero no participó en el trabajo actual. El científico.

Probablemente hay algo diferente que está pasando en su cerebro cuando ven una imagen facial, que es similar, en realidad, a lo que sucede en los humanos y algunas otras especies de vertebrados, Sheehan dice de P. fuscatus. En los humanos, las regiones cerebrales especializadas se dedican al reconocimiento facial, y algunas pruebas sugieren que esto también podría ser cierto en las ovejas. Todavía no sabemos necesariamente si ese es el caso de las avispas, pero estos datos sugieren que existen diferencias en la actividad cerebral.

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