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microscopio cabeceras

Jaime Muriel Redondo

 

ResearchGate Profile (English text below)

A día de hoy existen firmes evidencias de que las madres pueden ajustar el desarrollo de sus crías en función de las condiciones ambientales que experimentan durante la reproducción. Estos mecanismos de ajuste, denominados "efectos maternos", se pueden entender como una modificación epigenética del fenotipo de la descendencia. Los efectos maternos determinan la existencia de una cierta plasticidad transgeneracional que permite, en última instancia, una mejor adaptación de la siguiente generación a las condiciones imperantes, así como un incremento de su eficacia biológica (Mousseau y Fox, 1998).

 

En el campo de la ecología evolutiva existe un gran interés por los mecanismos que regulan esta plasticidad fenotípica, especialmente por el papel ejercido por de las hormonas esteroideas (revisado en Groothuis et al., 2005; Groothuis y Schwabl, 2008; Gil, 2008). Las hormonas esteroideas regulan multitud de procesos claves en la ontogenia, siendo además mediadores integrales de respuestas fenotípicas a cambios ambientales en adultos (Groothuis y Schwabl, 2008). Las aves, y en nuestro caso particular el estornino negro (Sturnus unicolor), son excelentes modelos para estudiar los efectos maternos ya que sus embriones se desarrollan fuera del cuerpo de la madre, lo que facilita la toma de muestras para estudios descriptivos y posibilita la realización de manipulaciones experimentales (Groothuis et al. 2005).

 

Nuestros estudios profundizan en las causas y consecuencias de la plasticidad fenotípica provocada por la variación en los niveles de andrógenos en el huevo, con el objetivo de entender cómo estos procesos determinan la respuesta de los organismos a los compromisos asociados a sus estrategias vitales (Groothuis et al. 2005; Gil, 2008; Williams, 2012). Por el momento, los principales resultados que hemos obtenido durante mi tesis doctoral han permitido esclarecer cómo los diferentes andrógenos (testosterona y androstenediona) presentes en la yema de huevo (Muriel et al. 2013), así como las variaciones en su concentración (Muriel et al. Aceptado), influyen en el desarrollo de los pollos de estornino negro en el nido. Además, en uno de nuestros últimos estudios mostramos que el efecto de los andrógenos varía en función del contexto ambiental en el que se desarrollen los pollos (Muriel et al. En preparación). Nuestros próximos estudios se centrarán en el efecto a largo plazo de dichas hormonas en el fenotipo adulto, supervivencia y diferentes aspectos de la biología de esta especie modelo.

 

Lorenzo Pérez y Jaime Muriel            Jaime realizando un experimento                               

 

English:

 

Currently there is strong evidence that mothers can adjust the development and phenotype of their offspring based on environmental conditions. These adjusting mechanisms, named "maternal effects", consist in an epigenetic modification on the offspring phenotype that results in an increase of transgenerational plasticity, ultimately affecting individual fitness (Mousseau and Fox, 1998).

 

In the context of evolutionary ecology, there is increasing interest in the mechanisms behind these maternal effects, and specifically, in the mediating role of steroid hormones (reviewed in Groothuis et al., 2005; Groothuis and Schwabl, 2008; Gil, 2008). Steroid hormones are great candidates for studying these adaptive changes, as they regulate key developmental processes and also mediate adult responses to environmental changes (Groothuis and Schwabl, 2008). Birds, and in our particular case the Spotless starling (Sturnus unicolor), are excellent models to study maternal effects because their embryos develop outside the mother's body in a sealed environment. This facilitates sample collection for descriptive studies and performing experimental manipulations of maternal effects by modifying yolk composition (Groothuis et al. 2005).

 

Our studies deep into the causes and consequences of the phenotypic plasticity caused by the variation in the levels of androgens in the egg with the aim of understanding how these processes mediate individual responses to life-history trade-offs (Groothuis et al. 2005; Gil, 2008; Williams, 2012). For the moment, the main results we have obtained during my PhD have allowed us to disentangle the separate and combined effects of the main steroids in the egg yolks of starlings (testosterone and androstenedione, Muriel et al. 2013). Also, we have discovered the existence of complex dose-response effects of these hormones on several traits of nestlings (Muriel et al. Submitted), and how the androgen effects vary according to the environmental context (Muriel et al. In prep.). In the near future we will explore the effects of these hormones on adult phenotype and several life history traits in this model species.

 

Investigadores en el campo


References:

Gil D. (2008). Hormones in avian eggs: physiology, ecology and behavior. Adv Study Behav. 38, 337-398.

Groothuis, T. G. G., Müller, W., von Engelhardt, N., Carere, C., and Eising, C. (2005). Maternal hormones as a tool to adjust offspring phenotype in avian species. Neurosci. Biobehav. Rev. 29, 329-352.

Groothuis TGG, Schwabl H. (2008). Hormone-mediated maternal effect in birds: mechanisms matter but what do we know of them? Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 363:1647-1661.
Mousseau, T. A., and Fox, C.W. (1998). ‘‘Maternal Effects as Adaptations. '' Oxford University Press, New York, NY.

Muriel J, Pérez-Rodríguez L, Puerta M, Gil D (2013) Differential effects of yolk testosterone and androstenedione in embryo development and nestling growth in the spotless starling (Sturnus unicolor). Gen. Comp. Endocrinol. 194: 175-182.

Muriel J, Pérez-Rodríguez L, Puerta M, Gil D (2014) Diverse dose-response effects of yolk androgens on embryo development and nestling growth in a wild passerine. Oecologia (Submitted).

Williams TD (2012) Hormones, life-history, and phenotypic variation: Opportunities in evolutionary avian endocrinology. Gen. Comp. Endocrinol, 176(3): 286-295.

 

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