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Tanto el Ambiente como la Codificación Genética Influencian

Tanto el Ambiente como la Codificación Genética Influencian
]Autores: Michael D. Breed (Departmento de Ecologia y Biologia Evolutiva, Universidad de Colorado en Boulder) & Leticia Sanchez (Departmento de Ecologia & Biologia Evolutiva, Universidad de Colorado en Boulder) © 2010 Nature Education
Traducido y Resumido: Equipo Difusion Animalia.
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Instintos y Comportamiento


El comportamiento instintivo (por definición, genéticamente determinado) llamó la atención de Charles Darwin y, más tarde, de los etólogos como Niko Tinbergen. Los instintos son comportamientos ejecutados sin pensamiento y no pueden ser modificados por aprendizaje. Ejemplos de comportamiento instintivo incluyen patrones de comportamiento manifestados en respuesta a un estimulo o dentro de un contexto especifico.

Una cucaracha busca protección en la oscuridad cuando se enciende la luz. Un perro puede dar vueltas sobre la cama varias veces, como si estuviera pisando vegetación, antes de acostarse a dormir. Si se coloca un objeto tibio del tamaño de un ratón frente a una serpiente de cascabel, ésta lo morderá. En ninguno de estos casos media el pensamiento o el aprendizaje.

La genética (lo innato) opera mejor en el comportamiento cuando el ambiente de la especie varía poco de generación en generación o, en la comunicación, cuando es necesario enviar e interpretar mensajes exactos.

Muchas señales en la comunicación animal son innatas y son emitidas de la misma manera por todos los miembros de la especie. El conocimiento genéticamente codificado de cómo realizar e interpretar estas señales elimina la posibilidad de cualquier malinterpretación. Una serie de sonidos, expresiones faciales y posicionamientos de la cola proveen a los perros de un número de mensajes universales.

Otros animales usan combinaciones de información codificada genéticamente e información aprendida para configurar sus señales.

Algunas aves pueden reproducir elementos de sus cantos sin haber oído a otro pájaro cantar pero necesitan escuchar el canto de otros miembros de su especie durante la etapa de desarrollo para reproducir el canto de su especie. Este ejemplo demuestra que los componentes innatos pueden ser usados como base en un comportamiento modificable.


Impronta y Desarrollo.


La impronta involucra la habilidad de aprender una pieza esencial de información en una fase específica del desarrollo. La capacidad de aprender a través de la impronta está restringida a un corto periodo de tiempo, llamado período crítico.

El ejemplo más famoso de impronta fue aportado por Konrad Lorenz y sus gansos (Descargar). Descubrió que los polluelos aprendían a identificarse con la madre (y a diferenciarla de otros gansos) desde muy jóvenes. Al ofrecerse como madre sustituta en el momento adecuado de la etapa de desarrollo logró que los pollitos se improntaran a él y lo siguieran fielmente a todas partes. La impronta demuestra como los genes pueden dar forma al comportamiento y esa misma evolución puede dejar espacios para incorporar datos importantes sobre las variantes del ambiente.

La impronta permite aprender componentes variantes importantes en el ambiente sin perder patrones de comportamiento mayoritariamente innatos. Se puede encontrar una mayor flexibilidad en el desarrollo de preferencias alimenticias ya que la disponibilidad de alimento varía de hábitat a hábitat o de estación a estación.

Los insectos, como las orugas, pueden hacer impronta en la química de las platas de las cuales se alimentan; cuando se convierten en adultos, buscan plantas con los mismos componentes químicos para colocar sus huevos. Esto asegura una fuente de alimento apropiada para la siguiente generación.

Los mamíferos y las aves jóvenes aprenden sus preferencias alimenticias en base a la comida que comparten los adultos, observando las preferencias alimenticias de los adultos y probando potenciales objetos comestibles.

Otra forma de aprendizaje involucra la aversión, la cual puede desarrollarse en algún momento de la vida del animal. Las aves y los mamíferos desarrollan aversión por alimentos que contienen veneno, y que los ha enfermado, de por vida.
Otros tipos de preferencias y aversiones parecen ser innatos, o al menos, impulsado por necesidades fisiológicas de ciertos nutrientes, como la sal.


Aprendiendo sobre Ambientes Específicos.


Muchos animales aprenden información que es esencial para su supervivencia. Esta capacidad es, generalmente, especifica a un contexto en particular. Una especie puede ser muy eficiente a la hora de aprender cosas que son relevantes para su supervivencia pero es incapaz de utilizar esa capacidad de aprendizaje en situaciones que no se han presentado en su historia evolutiva.

Como ejemplo tenemos al extinto guará o zorro malvinero (dusicyon australis), los cuales fueron incapaces de aprender el peligro que representaba el ser humano y mantuvieron una mansedumbre propia de animales domésticos hasta los albores de su exterminio (N/T: ejemplo agregado por Equipo Difusion Animalia) (J. C. Chebez)

Otro buen ejemplo son los animales que almacenan (o acaparan) alimentos. El almacenamiento de alimentos es una adaptación que permite a ciertos animales sobrevivir de fuentes de alimento abundantes por temporadas, como las frutas y las nueces.

Algunos animales almacenan su comida en una ubicación central, como las abejas. El almacenaje centralizado requiere de una fuerte defensa contra los ladrones, una habilidad bien conocida en las abejas.

En otros casos, la comida se almacena de manera dispersa por el territorio: las ardillas y las urracas son un caso notable de almacenaje disperso (o acaparamiento de dispersión) (Steele et al. 2008). El almacenamiento disperso requiere aprender información compleja sobre distintas ubicaciones y los mamíferos y las aves que lo hacen generalmente demuestran una capacidad impresionante para recordar las ubicaciones de almacenaje.

Encontramos otra serie de ejemplos en los animales que se alejan de sus nidos o madrigueras para alimentarse y que deben, por tanto, aprender lo suficiente sobre el terreno para regresar. Es muy poco probable que la ubicación de un nido o una madriguera se mantenga constante a lo largo de muchas generaciones; la capacidad para regresar a casa demanda la incorporación de mucha información ambiental.

Algunos animales, como las hormigas del genero Cataglyphis, incorporan el aprendizaje al desplazamiento a través de la integración de rutas, la capacidad de recordar las distancias y las direcciones recorridas, sumarlas y luego estimar el recorrido de vuelta (Müller & Wehner 1988). Se requieren capacidades de aprendizaje y de cálculo muy desarrolladas para integrar una ruta de desplazamiento. Otros animales usan puntos de referencia, como la posición del sol, para estimar el recorrido a seguir; lo vuelven a recorrer a la inversa en el camino de vuelta.

La evolución ha proveído herramientas innatas con las que incorporar información aprendida para el almacenamiento de alimentos y los viajes lejos del hogar.


Ambiente, genética y el desarrollo cognitivo.


La cognición permite a los animales separarse de la inmediatez de su entorno para reflexionar sobre el pasado en la resolución de problemas futuros. La cognición involucra la habilidad para hacer nuevas asociaciones. Se pensaba que era una característica exclusiva del ser humano pero los científicos han descubierto habilidades cognitivas en otras especies.

El aprendizaje a través de la cognición puede estar más aislado de las limitaciones genéticas que otras formas de aprendizaje pero la capacidad de resolución cognitiva de problemas varía substancialmente entre los individuos de una misma especie. Esta diferencia de capacidades es hereditaria por lo que hay un elemento genético determinando las capacidades cognitivas. La cognición brinda a los animales una mayor flexibilidad en sus relaciones sociales y con el ambiente pero incluso la cognición está limitada por la genética.

Un aspecto interesante sobre la cognición es que permite a algunos animales reconocerse como una entidad separada. Algunos investigadores interpretan como evidencia de cognición el hecho de que un animal se reconozca en un espejo en lugar de suponer que tiene enfrente a otro animal.

Un experimento común es modificar la apariencia del animal (pintarle una pequeña marca en el cuerpo) y observar su reacción frente al espejo. Si toca la marca, se toma como evidencia de que el animal tiene conciencia de un "yo". Los simios, algunas especies de monos, los elefantes y los delfines, todos han respondido de manera positiva a la prueba del espejo, apoyando la idea de que la cognición es importante en el desarrollo del comportamiento en una gran variedad de animales (Plotnik et al. 2006).

La cognición social, la habilidad de un animal de prever como sus propias acciones van a afectar sus relaciones dentro del grupo, existe en los chimpancés (aunque es más limitado que en los humanos) y seguramente se extiende a otras especies.

En grupos sociales sin cognición, las interacciones sociales se limitan al momento; son impulsadas por factores como la dominancia y el parentesco. La cognición social permite a los animales ser más calculadores y manipulativos en sus relaciones. Los chimpancés no parecen ser malos con otros miembros de su grupo social injustificadamente pero pueden vengarse de miembros del grupo que hayan exhibido comportamientos egoístas (Call 2001, Jensen et al. 2006).


Genes y Ambiente en el Comportamiento Humano: Influencias políticas y socioculturales.


Un miedo comprensible de muchas personas es que su comportamiento este predeterminado por los genes. Si este fuera el caso, una persona seria incapaz de mejorar sus habilidades como padre o madre, de escapar comportamientos violentos o de las adicciones. Muchas culturas humanas mantienen fuertes creencias de autodeterminación y libre albedrio, así como la capacidad de separar el bien del mal y de cómo tomar decisiones sobre qué tan apropiadas son nuestras acciones.

Algunos biólogos han sido criticados por subestimar el rol del pensamiento y la razón en el comportamiento humano mientras que otros han sido acusados de ignorar el poder de la evolución para moldear comportamientos genéticos adaptativos. Es un debate lleno de controversia que aun no encuentra resolución.


Conclusión


La evolución ha operado de manera que los genes y el ambiente se complementan para proveer soluciones conductuales a los desafíos de supervivencia que enfrentan los animales.

Respuestas innatas, o instintivas, permite a los animales beneficiarse de varias generaciones de selección natural sobre el comportamiento.

El aprendizaje brinda herramientas a los animales para que puedan responder a condiciones locales y a ambientes cambiantes.

El comportamiento es mejor visto como el resultado de los procesos evolutivos que pueden crear, a través de la codificación genética, instrucciones conductuales para los animales y, en otros casos, crear mecanismos flexibles que les permiten resolver problemas específicos a su ambiente.


Referencias y Lecturas Recomendadas.


Call, J. Chimpanzee social cognition. Trends in Cognitive Sciences 5, 388–393 (2001).

Jensen K., Hare, B. et al. What's in it for me? Self-regard precludes altruism and spite in chimpanzees. Proceedings of the Royal Society B 273, 1013–1021 (2006).

Müller, M. & Wehner, R. Path integration in desert ants, Cataglyphis fortis. PNAS 85, 5287–5290 (1988).

Plotnik, J. M., de Waal, F. B. M. et al. Self-recognition in an Asian elephant. PNAS 103, 17053–17057 (2006).

Steele, M.l A., Halkin, S. L. et al. Cache protection strategies of a scatter-hoarding rodent: do tree squirrels engage in behavioural deception? Animal Behaviour 75, 705–714 (2008).

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