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CarbiaRodriguez Pablo TFG 2022
CarbiaRodriguez Pablo TFG 2022
CarbiaRodriguez Pablo TFG 2022
TRABAJO FIN DE GRADO
D. Andrés Martínez Lage y Dª. Graciela Estévez Pérez autorizan la presentación del
Trabajo de Fin de Grado “Estudio sobre las variantes fenotípicas de la paloma
Columba livia (Gmelin, 1789)”, presentado por Pablo Carbia Rodríguez para su
defensa ante el tribunal calificador.
Abstract .............................................................................................................................................4
Key Words..........................................................................................................................................4
1. Introducción
1.1 Descripción de la especie........................................................................................................5
1.2 Genética de Columba livia (Gmelin, 1789)..............................................................................7
2. Objetivos......................................................................................................................................10
3. Material y métodos
3.1 Obtención de muestras.........................................................................................................11
3.2 Clasificación de los fenotipos................................................................................................13
3.3 Análisis genético....................................................................................................................15
3.4 Análisis estadístico................................................................................................................16
4. Resultados...................................................................................................................................18
5. Discusión.....................................................................................................................................22
6. Conclusions.................................................................................................................................24
7. Bibliografía...................................................................................................................................25
RESUMO
O propósito de este estudo é aprender acerca da especie Columba livia (Gmelin, 1789),
recollendo información sobre poboacións de territorios de Europa, dende setembro ata
decembro de 2021, co fin de estudar as súas distribucións fenotípicas, agrupándoos polas
súas semellanzas. Contamos e avaliamos un total de 645 individuos, máis a información
recollida doutros estudos. Tras isto, confirmamos que as distribucións son diferentes entre
población, polo que determinamos se estas diferenzas débense a algunhas características
dos territorios estudados.
ABSTRACT
The purpose of this study is to learn about the specie Columba livia (Gmelin, 1789),
recording data about populations from some territories of Europe from September to
December of 2021, in order to study their phenotypic distributions, grouping them by their
similarity. We counted and successfully evaluated a total of 645 individuals, plus the
information collected by other studies. After this, we have confirmed that there are different
distributions between populations, so we determined if these differences are due to some
characteristics of the studied territories.
La paloma bravía o Columba livia (Gmelin, 1789) es una especie de ave de la familia
Columbidae. Es Originaria del norte africano y sur del continente euroasiático, sin embargo,
hoy en día es considerada como una especie cosmopolita, distribuyéndose ampliamente
por múltiples territorios urbanos del globo (Figura 1). Es una especie desarrollada
originalmente en hábitats costeros, pudiendo adaptarse en un amplio rango de ambientes.
Es capaz de criar en cualquier época del año, aunque el máximo se produce entre los
meses de primavera y verano (Csanády & Duranková, 2021), meses en los que es difícil
observarla libremente. Suele vivir entre 3 y 5 años, presentando un tamaño comprendido
entre los 20 y los 36 centímetros, con una envergadura alar de entre 60 y 68 centímetros y
un peso de entre 315 y 410 gramos².
Figura 2. Palomas que presentan el fenotipo salvaje Blue Bar buscando alimento. Sibiu, Rumanía.
En un inicio, fue introducida por el ser humano con el fin de servir de alimento, caza, o como
palomas “mensajeras” (Haag-Wackernagel et al., 2006). No se conoce con exactitud
cuando tuvo lugar la domesticación de C. livia, pero se cree que fue hace más de 5000
años en Oriente Próximo³. Las principales razones del interés por esta especie recaen en
que son animales muy inteligentes y atléticos, presentando un sentido de la orientación
extraordinario y una memoria excelente. Su constitución atlética les permite recorrer
grandes distancias sin presentar fatiga, además de alcanzar elevadas velocidades.
En ambientes urbanizados, esta especie habita todo tipo de edificios, en particular, en las
estructuras más antiguas (Csanády & Duranková, 2021). Pasa gran parte del día posada
en estas infraestructuras (Figura 3), solitaria, aunque suele formar pequeños grupos. Es
observable durante los momentos en los que sale a buscar alimento, pudiéndose ver sobre
todo tipo de suelos de ciudad: campos, mercados, calles y vías, estaciones o merodeando
por cafeterías y parques infantiles en busca de alimento.
Todos los fenotipos de C. livia basados en los dos principales loci que expresan coloración
del plumaje mantienen el manchón verdoso situado en el cuello (Figura 4). Este rasgo,
permite diferenciar a la especie de otras del mismo género.
En territorios urbanos y rurales, esta especie coexiste con otras especies de paloma de su
mismo género, destacando a la paloma torcaz o Columba palumbus (Figura 5). Esta
especie presenta un plumaje en general gris, de dorso parduzco y cabeza azulada. En su
cuello presenta las manchas blancas que permiten diferenciar a ambas especies entre sí.
Al igual que la paloma bravía, la paloma torcaz fue domesticada para fines similares, siendo
originaria de los paisajes forestales de toda Europa, diferentes al ambiente salvaje costero
de C. livia. Ambas especies, forman parte del mismo grupo dentro del propio género
Columba (Figura 6), grupo considerado como el formado por las “palomas del viejo mundo”.
Johnson et al. (2009) estiman que C. palumbus se separó de C. livia hace 2,7 millones de
años.
Figura 6. Cladograma que muestra el parentesco que hay entre ambas especies (Johnson et al., 2009)
Otra especie del mismo género destacable por su enorme parecido con C. livia, es la
especie Columba rupestris (Figura 7), especie más próxima evolutivamente (Johnson et al.,
2009) y visualmente idéntica a una paloma bravía. Es original de Asia Central y Oriental,
distribuyéndose actualmente por todo el globo.
2. OBJETIVOS
10
3. MATERIAL Y MÉTODOS
Las poblaciones de este estudio (Tabla 1) fueron escogidas en base a la accesibilidad para
obtener los datos. Con teléfono móvil ha sido suficiente, ya que éstos presentan una buena
calidad de fotografía. En cada imagen se busca cubrir el mayor espacio posible, habiendo
el menor tiempo posible de diferencia entre una y la siguiente. Las imágenes fueron
tomadas en franjas horarias similares, aprovechando los momentos en los que las palomas
se agrupaban para buscar alimento.
Se cuentan todos los ejemplares contenidos en las imágenes, y para que no haya errores
durante el conteo, se busca un punto en común a dos fotografías contiguas, que sirva como
nexo y referencia (Figura 8).
11
Para poder contrastar nuestros datos, hemos recopilado información de las poblaciones de
otros autores (Tabla 2). Las coordenadas las hemos obtenido del Sistema de Información
Geográfica o SIG⁵, utilizando como referencia la capital de estado de cada territorio.
Tras agrupar nuestras poblaciones en sus respectivos territorios (Figura 9), se diferencian
entre los territorios cuyos datos han sido obtenidos por nosotros mismos y aquellos en
donde los datos han sido recogidos de otros estudios.
Figura 9. Mapa⁶ que muestra los territorios analizados en este estudio. En rojo, los territorios cuyos
datos han sido obtenidos por nosotros. En azul, las poblaciones cuyos datos han sido recopilados de
otros estudios.
12
3.2.1.1.- Rojo dominante o Red Ash (𝐵 𝐴 ). El alelo Red Ash presenta dominancia
sobre los otros dos alelos. Su presencia implica un color rojo ceniza, con tonos grises
o marrones.
3.2.1.2.- Azul o Blue (𝐵 + ). Azul con tonos grises.
3.2.1.3.- Marrón o Brown (𝑏). Es recesivo sobre los otros dos fenotipos. Color marrón
leonado.
Figura 10. Individuos para cada uno de los fenotipos determinados por la coloración
primaria. A, Red Ash ⁷. B, Azul o Blue. C, Marrón o Brown.
13
presentan barras anchas y oscuras en las terminaciones de las alas. Para los
individuos 𝐵 + , ocurre lo mismo, pero con sus respectivas tonalidades.
3.2.2.3.- Bar (𝐶 + ). En individuos 𝐵 𝐴 , la cabeza y el cuello adquieren tonos marrones,
mientras que el vientre presenta color gris oscuro. Las alas, por el contrario,
presentan color gris claro. Presentan dos barras al final de sus alas de color rojo
ceniza. Para los individuos 𝐵 + , la coloración es la propia del fenotipo salvaje de la
paloma bravía, cabeza y cuello oscuros. El cuerpo y las alas presentan colores
grises, más o menos homogéneos. El rasgo identificativo más importante es el
conjunto de barras en las terminaciones de sus alas, de color negro.
3.2.2.4.- Barless (𝑐). Presentan la misma descripción que el fenotipo Bar, salvo que
el fenotipo Barless carece de barras en las terminaciones de sus alas.
A B C D
E F G H
Figura 11. Individuos para cada uno de los fenotipos determinados por los patrones de coloración
primaria. A, Red T-Pattern ⁷. B, Blue T-Pattern. C, Red Checker ⁷. D, Blue Checker. E, Red Bar ⁷.
F, Blue Bar. G, Red Barless ⁷. H, Blue Barless ⁷.
3.2.3.1.- Spread (𝑆). Este factor enmascara el efecto producido por los alelos
relacionados con la coloración primaria y los patrones de coloración primarios. En
individuos 𝐵 𝐴 , lo que tenemos es un fenotipo de color rojo intenso y oscuro. En los
individuos 𝐵 + , el color es totalmente negro.
14
A B
Figura 12. Individuos con el factor Spread expresándose. A, Red Spread ⁷. B, Black Spread.
Leiss & Haag-Wackernagel (1999) estudiaron cual es el orden de dominancia de los alelos
para cada uno de los dos loci principales involucrados en el fenotipo observado. Conocer
el orden de dominancia de un conjunto de alelos es necesario para extraer las frecuencias
alélicas de una población.
𝐵 𝐴 > 𝐵+ > b
S>s
Hemos retirado de la extracción alélica al fenotipo Black Spread, debido a que, como se ha
mencionado en el Apartado 3.2, este fenotipo se expresa a través de una epistasis, por lo
que habría alelos que no estarían siendo contados.
El test exacto de Fisher permite resolver un contraste de hipótesis que establece como
hipótesis nula que las distribuciones fenotípicas son similares en los territorios
considerados, frente a la hipótesis alternativa que indica diferencias para alguno de los
territorios. Es decir, si la distribución fenotípica es independiente del territorio considerado,
o, por el contrario, existe asociación entre el fenotipo y el territorio.
16
Por último, se aplicó un análisis Clúster Jerarquizado (Amat Rodrigo, 2017) con la finalidad
de agrupar los territorios de estudio según el grado de semejanza que exista entre ellos.
Tras partir de los datos de frecuencias fenotípicas observadas, se calcularon las distancias
entre cada par de territorios y se agruparon los más similares, de forma que los territorios
que están dentro de un mismo grupo se consideran similares entre sí y distintos a los
territorios de otros grupos. Se utilizó como medida de distancia el índice de Nei (Nei, 1972),
que mide las diferencias genéticas acumuladas por locus.
Los Gráficos de mosaico y heatmap han sido incluidos para ilustrar las distribuciones
fenotípicas y la matriz de distancias entre territorios que, en lugar de números, muestra un
gradiente de color. El gráfico heatmap, también muestra las agrupaciones de los territorios
de acuerdo a las distancias.
17
4. RESULTADOS
Tabla 4. Tabla de frecuencias fenotípicas obtenida tras el conteo e identificación de los individuos
registrados de la especie Columba livia.
Fenotipo
Blue Blue Blue Black
Territorio Red Ashes Brown Blue Bar Total
T-Pattern Checker Barless Spread
España 0 1 122 56 73 7 13 272
Escocia 0 0 98 45 68 0 21 232
Rumanía 0 1 71 26 23 0 20 141
a
Inglaterra 0 0 100 82 69 0 7 258
b
Austria 313 0 1407 1666 1950 0 546 5882
c
Polonia 0 0 216 270 487 0 27 1000
d
Eslovaquia 0 0 945 498 1271 45 170 2929
e
Rusia 0 0 11 12 126 0 61 210
a, Johnson et al., 1982. b, Haag-Wackernagel et al., 2006. c, Hetmánski et al., 2008. d, Csanády et al., 2020. e,
Johnston et al., 1995.
18
Figura 13. Gráfico en mosaico que muestra las proporciones fenotípicas y las agrupaciones entre
territorios, junto con los p-valores ajustados derivados de la prueba de comparaciones múltiples. Cada
grupo de territorios viene delimitado por un color diferente, con indicación del p-valor mínimo con el que
fue construido.
Por último, se calcularon los coeficientes de correlación de Spearman entre los fenotipos y
las características de los territorios (Tabla 5). Se observa una asociación positiva casi
significativa entre el fenotipo Blue Checker y la característica Habitantes/km² (p-
valor=0,061). La variable característica porcentaje (%) Urbanizado presenta asociación
negativa casi significativa con el fenotipo Blue Bar (p-valor=0,079). Así pues, parece que
19
las únicas características que tienen cierto efecto sobre las distribuciones fenotípicas son
la densidad poblacional humana y el porcentaje urbanizado.
Figura 14. Gráfico Heatmap que muestra el dendograma correspondiente al análisis clúster haciendo
uso de la distancia de Nei. Los colores más intensos, indican una mayor distancia fenotípica, mientras
que los colores más claros, indican proximidad fenotípica con respecto a las distribuciones.
Característica
Fenotipo Urban. (%) Latitud Longitud Temp. (C°) Hab./km²
Blue Barless -0,33 -0,16 0,27 -0,32 0,16
Blue Bar -0,52* -0,07 0,26 -0,25 0,21
Blue Checker -0,30 -0,29 -0,11 0,11 0,57*
Blue T-Pattern -0,37 -0,36 -0,04 0,04 0,5
** indica correlaciones significativas al 5%, y * significativas al 10%.
20
Tabla 6. Tabla con las frecuencias alélicas obtenidas a partir de las frecuencias observadas asumiendo
que la población se encuentra en equilibrio de Hardy-Weinberg.
Locus B Locus C
+ +
Territorio
España 0 0,9394 0,0606 0,2753 0,1689 0,3914 0,1644
Escocia 0 1 0 0,2682 0,1641 0,5677 0
Rumanía 0 0,9158 0,0842 0,3636 0,2004 0,4360 0
Inglaterra 0 1 0 0,2244 0,2513 0,5243 0
Austria 0,0270 0,9730 0 0,1523 0,2269 0,6208 0
Polonia 0 1 0 0,1180 0,1746 0,7075 0
Eslovaquia 0 1 0 0,1891 0,1202 0,5629 0,1278
Rusia 0 1 0 0,0376 0,0428 0,9196 0
21
5. DISCUSIÓN
Resaltar que los individuos de la población rumana presentan un fenotipo Blue T-Pattern
diferente a los observados en individuos de las poblaciones occidentales, ya que se ha visto
que su plumaje presenta un color azul oscuro homogéneo, pero con detalles y dibujos
diferentes. Esto podría estar relacionado con la presencia de algún otro alelo que esté
provocando un efecto epistático, o con una posible hibridación con alguna otra especie
congenérica. Dentro de las otras dos agrupaciones, el G2, está constituido por los otros
territorios centroeuropeos (Austria, Eslovaquia, Polonia), mientras que el G3, está formada
por las poblaciones rusas.
En otro tipo de agrupamientos, las poblaciones eslovacas estudiadas por Csanády &
Duranková (2021) y la población escocesa aparecen formando el grupo G4. El último grupo,
el G5, está formado por las poblaciones austríaca, inglesa (analizada por Johnson et al.,
1982) y rumana, alejadas geográficamente entre sí. No parece que haya ninguna razón
clara por la que estos territorios forman un único grupo, la población inglesa, al igual que la
rumana, presentan mayormente individuos Blue T-Pattern, mientras que la austríaca,
presenta mayormente individuos Blue Bar, junto con la presencia del fenotipo Red Ash,
siendo el único territorio del estudio que presenta dicho fenotipo.
22
Los análisis obtenidos en la Figura 14, mediante el cálculo de la distancia genética de Nei
(Nei, 1972) mantienen los agrupamientos obtenidos en el gráfico de mosaico (Figura 13).
En todos estos agrupamientos, no parece existir ningún tipo de asociación entre los
fenotipos y la distribución geográfica de los territorios.
Por otra parte, sí que podemos observar una cierta asociación entre los individuos del
fenotipo Blue Bar y el grado de desarrollo urbanístico. Obukhova (2007) argumenta que la
distribución fenotípica de la paloma bravía en ambientes urbanizados se debe
principalmente al desarrollo urbanístico, comparando poblaciones de palomas de medios
naturales, rurales y urbanos. Hetmánski & Jarosiewizc (2008) señalaron que el fenotipo
Blue Bar, sería más abundante en las “ciudades viejas”. Considerando el desarrollo
urbanístico como el porcentaje urbanizado para cada territorio, Obukhova (2007) considera
que los individuos melánicos presentan mayor capacidad de adaptación ante elevadas
densidades humanas, sin embargo, en nuestros resultados, esta asociación no se produce,
sino que ésta se da con el fenotipo considerado como “intermedio” Blue Checker. En este
sentido, Csanády et al. (2013) argumentan que el gradiente de distribuciones reflejado por
Obukhova (2007) también se puede dar en una misma ciudad, habiendo diferencias entre
las zonas céntricas (ciudades viejas) y en el extrarradio.
Diversos autores (Ducrest et al., 2008, Jacquin et al., 2013, Récapet et al., 2013) defienden
la posible asociación entre coloración y otros rasgos fenotípicos como el comportamiento o
la reproducción. No hemos obtenido evidencias acerca de que el color pueda influir
directamente en el comportamiento o en la reproducción de los individuos. Lofts et al.
(1966), Hetmánski & Jarosiewizc (2008) y Kowalski et al. (2011) explican que la causa de
que los fenotipos melánicos, sean más comunes en ciudad se puede deber a que éstos
presentan activas sus gónadas durante el invierno, por lo que la mayor temperatura de las
zonas centrales de una ciudad podría estar relacionada con ese gradiente, favoreciendo
que puedan criar durante los meses de invierno.
En algunos casos, la selección natural parece haber favorecido algunos fenotipos (Blue
Bar, Blue T-Pattern, Blue Checker), sin embargo, no puede explicar la distribución de los
otros. Desconocemos los tamaños poblacionales efectivos de cada territorio, por lo que
estaríamos perdiendo una parte importante de la variabilidad de cada población. Hetmánski
& Jarosiewizc (2008), argumentan que el principal factor que va a determinar las
distribuciones fenotípicas de cada territorio es el denominado efecto fundador, es decir, que
la distribución de una población estaría siendo condicionada directamente por los fenotipos
23
y alelos de los primeros individuos en colonizarla. Por lo tanto, la deriva genética tendría
importancia a la hora de determinar las distribuciones fenotípicas de las poblaciones
europeas.
Por último, la tabla de frecuencias alélicas (Tabla 6) muestra qué en la mayor parte de las
poblaciones, el locus B se ha fijado, mientras que en relación al locus C, la distribución de
los alelos es más o menos similar, no habiendo diferencias similares entre las poblaciones,
exceptuando las poblaciones rusas.
6. CONCLUSIONES
1.- En muchos territorios, existe una asociación positiva entre el fenotipo melánico y la
densidad de población humana, mientras que en otros, esta asociación ocurre entre el
fenotipo intermedio y la densidad de población humana.
2.- Existe una asociación negativa entre el fenotipo salvaje y el desarrollo urbanístico.
CONCLUSIÓNS
1.- En moitos territorios, existe unha asociación positiva entre o fenotipo melánico e a
densidade de poboación humana, mentres que noutros, esta asociación ocorre entre o
fenotipo intermedio e a densidade de poboación humana.
CONCLUSIONS
1.- In some territories, there is a positive association between the melanic phenotype and
the human population density, while in others, this association occurs between the
intermediate phenotype and human population density.
2.- There is a negative association between the wild phenotype and the urban development.
24
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