La convergència adaptativa de la mida del cervell en els ocells

El projecte liderat per la Dra. Sara Guirao-Rico i el Dr. Joan García-Porta  “Uncovering the genomic basis of adaptive convergence of brain size in birds”, finançat per l'Ajut PR-IRBio-2022, busca comprendre la base genòmica de l'adaptació convergent de la mida del cervell en les aus.  

Comprendre els factors genètics que promouen la convergència fenotípica i distingir si els fenotips similars són resultat de l'adaptació convergent o no és clau per determinar fins a quin punt l'evolució és previsible. Molts trets convergents són complexos, el que permet que la selecció positiva actuï en diferents nivells jeràrquics. Un d'aquests trets és la mida del cervell, que és responsable de l'adquisició, processament i emmagatzematge d'informació, dirigint el comportament dels animals en la seva interacció amb l'entorn. Hi ha cada vegada més proves que indiquen que les espècies amb mides relatives de cervell més grans tenen millors capacitats d'innovació i aprenentatge. 

Aquest projecte es va enfocar inicialment en la superfamília Corvoidea, coneguda per presentar les mides cerebrals més grans entre les aus, però també va tenir en compte l'ús de dades genòmiques de diferents espècies d'aus. 

Un projecte de Col·laboració Internacional  

Durant el transcurs del projecte, va sorgir una oportunitat de col·laboració amb "The Bird 10.000 Genomes (B10K) Project" per ampliar l'anàlisi a més de 360 espècies d'aus, moltes de les quals mostraven canvis independents en la mida cerebral.  

“A través d'aquesta col·laboració, podem ampliar el nostre estudi d'una manera sense precedents: passant d’analitzar un sol esdeveniment de canvi de mida de cervell en una superfamília concreta d'ocells (només tres espècies, plantejat com a projecte pilot amb la intenció d'analitzar posteriorment més esdeveniments de canvi de mida de cervell) a analitzar més del 90% de les famílies d'ocells” explica la Dra. Guirao-Rico. 

Un dels èxits més notables del projecte va ser la seqüenciació del genoma de l'espècie Terpsiphone mutata, contribuint amb un nou cas de canvi independent en la mida del cervell en un grup que estava infra-representat al B10K. Aquest èxit, juntament amb l'anàlisi de la gran quantitat de dades, està permetent avançar en el coneixement de la genòmica de l'evolució de la mida del cervell i de la convergència adaptativa de trets complexos associats a la cognició. 

Remodelant la nostra comprensió de l'evolució 

Aquesta recerca obre nous horitzons per a l'estudi de l'evolució, oferint una visió única sobre com s'adapten els organismes als canvis en el seu entorn des del punt de vista genòmic. La Dra. Guirao-Rico ens comparteix: “Aquesta investigació és molt important perquè ens permetrà conèixer amb més precisió fins a quin punt l'evolució és repetible i predicible i si hi ha diferencies en la repetibilitat a diferents escales de temps evolutiu.” Els resultats obtinguts en aquest projecte podrien tenir implicacions significatives per a la biologia evolutiva i en el nostre coneixement del desenvolupament cerebral en aus i altres grups taxonòmics. A més, permetrà llarg termini conèixer el potencial adaptatiu i predir les respostes de les espècies als canvis ambientals. Aquests coneixements tindran, per tant, implicacions pràctiques futures importants en la conservació de la biodiversitat, l'alimentació o la salut, essent especialment rellevant en el context actual de crisi climàtica.  

L'impuls de l'Ajut PR-IRBio-2022 en la carrera científica de joves investigadors/es 

Els Ajuts promoció de la recerca de l’ IRBio (Ajut PR-IRBio) per a joves investigadors/es d’aquest any 2022 va ser concedit al projecte al projecte pilot per l'estudi sobre la convergència adaptativa en la mida de cervell de les aus. Per la Dra. Sara Guirao “Això suposa una oportunitat de poder ser  investigador principal d’un projecte que permet demostrar la pròpia capacitat de independència i lideratge”.