Domestication through the Centuries: Darwin’s Ideas and Dmitry Belyaev’s Long-Term Experiment in Silver Foxes La Domesticación a Través de los Siglos: las Ideas de Darwin y el Experimento a Largo Plazo de Dmitry Belyaev en Zorros Plateados

The problem of the origin of domestic animals and plants, and the means by which they were produced along human history, were of deep interest to Charles Darwin who considered domestic breeding ‘one grand experiment’ in evolution. In frst place, he elaborated an analogy between artifcial selection, by which breeders obtained desired characters in domestic species, and natural selection, the powerful force driving evolution in nature. At the same time, Darwin distinguished two processes within artifcial selection: methodical and unconscious selection. He attached great importance to the latter since it could produce gradual unexpected changes in association with those characters that were consciously selected for. Although the analogy natural/artifcial selection was initially controversial, it proved to be extremely useful in establishing the reality of natural selection as a key evolutionary factor. Nevertheless, the mechanisms involved in the process of domestication were largely unknown and posed intriguing problems such as the recurrent morphological, physiological, and behavioural similarities that appeared in widely different domestic animals. A distinguished Russian geneticist, Dmitry K. Belyaev, proposed that domestication was ruled by a process of ‘destabilizing selection’ affecting mechanisms of ontogenetic neuroendocrine control, either directly or indirectly in response to the appearance of a factor of stress. He also suggested that the key factor of domestication producing striking similar results in many species is selection for tameness. Thus, in 1959 he set up a long-term experiment of domestication of wild foxes (Vulpes vulpes) in which individuals were exclusively selected for tameness. Today, almost 50 generations later, near 100% of the experimental population actively seeks contact with humans. They exhibit a typical dog-like behaviour, which has been shown to be directly related to neuroendocrine ontogenetic modifcations. Typical dog-like morphological, physiological and reproductive characteristics also appeared in the domesticated foxes. In this essay I review Darwin’s ideas on domestication and then focus on Belyaev’s still ongoing experiment and the consequences of its results for the theory of domestication and evolution.<br>El problema del origen de los animales y plantas domésticos, y los medios por los cuales fueron producidos a lo largo de la historia humana, eran de profundo interés para Charles Darwin que consideraba la domesticación como ‘one grand experiment’ en evolución. En primer lugar, elaboró una analogía entre la selección artifcial, por la cual los criadores obtenían caracteres deseados en especies domésticas, y la selección natural, la poderosa fuerza conductora de la evolución en la naturaleza. Al mismo tiempo, Darwin distinguió dos procesos dentro de la selección artifcial: selección metódica y selección inconsciente. Adjudicó gran importancia a esta última ya que podía producir cambios graduales inesperados asociados a aquellos caracteres conscientemente seleccionados. Aunque la analogía selección natural/selección artifcial fue inicialmente controvertida, demostró ser extremadamente útil para establecer la realidad de la selección natural como el factor clave de la evolución. De todos modos, los mecanismos involucrados en el proceso de domesticación eran ampliamente desconocidos y planteaban problemas intrigantes como las causas subyacentes a las recurrentes similaridades morfológicas, fsiológicas y comportamentales que aparecían en distintas especies de animales domésticos. Un distinguido genetista ruso, Dmitry K. Belyaev, propuso que la domesticación era regida por un proceso de ‘selección desestabilizadora’ que afecta los mecanismos de control neuroendocrino de la ontogénesis directa o indirectamente en respuesta a la aparición de un factor de stress. También sugirió que el factor clave de la domesticación, que producía sorprendentes resultados similares en muchas species, es la selección para mansedumbre (tameness). Entonces, en 1959, diseñó un experimento a largo plazo de domesticación de zorros silvestres (Vulpes vulpes), en el cual los zorros eran exclusivamente seleccionados para mansedumbre. Actualmente, casi 50 generaciones después, cerca del 100% de la población experimental busca contacto activo con los humanos exhibiendo un comportamiento típicamente perruno que ha sido directamente relacionado a modifcaciones neuroendocrinas ontogenéticas. Los zorros domesticados tambien exhiben características morfológicas, fsiológicas y reproductivas típicamente perrunas. En este ensayo, paso revista a las ideas de Darwin sobre domesticación y luego me enfoco en el experimento, aún en marcha, de Belyaev y las consecuencias de sus resultados para la teoría de la domesticación y la evolución

Rensch’s Rule in Dichroplus pratensis: A Reply to Wolak

Submitted by Sandra Infurna ([email protected]) on 2019-03-14T17:01:28Z No. of bitstreams: 1 claudioJ_BIday_Dardomarti_IOC_2008.pdf: 193964 bytes, checksum: e91cdc08380f381cb69189d9aa896bd1 (MD5)Approved for entry into archive by Sandra Infurna ([email protected]) on 2019-03-14T17:07:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 claudioJ_BIday_Dardomarti_IOC_2008.pdf: 193964 bytes, checksum: e91cdc08380f381cb69189d9aa896bd1 (MD5)Made available in DSpace on 2019-03-14T17:07:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 claudioJ_BIday_Dardomarti_IOC_2008.pdf: 193964 bytes, checksum: e91cdc08380f381cb69189d9aa896bd1 (MD5) Previous issue date: 2008Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia e Parasitologia de Mamíferos Silvestres Reservatórios. Rio de Janeiro, RJ. Brasil.Universidad Nacional de Misiones. Laboratorio de Genética Evolutiva. Posadas, Argentina

Un Test de la Regla de Allen en Ectotermos: El Caso de dos Saltamontes Melanoplinos (Orthoptera: Acrididae) Sudamericanos con Distribuciones Geográfi cas parcialmente Solapadas

Submitted by Sandra Infurna ([email protected]) on 2020-02-11T14:38:35Z No. of bitstreams: 1 ClaudioBidau_DardoMarti_IOC_2008.pdf: 681041 bytes, checksum: b4e71b3858d2db4450622c45a30b4607 (MD5)Approved for entry into archive by Sandra Infurna ([email protected]) on 2020-02-11T15:24:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ClaudioBidau_DardoMarti_IOC_2008.pdf: 681041 bytes, checksum: b4e71b3858d2db4450622c45a30b4607 (MD5)Made available in DSpace on 2020-02-11T15:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaudioBidau_DardoMarti_IOC_2008.pdf: 681041 bytes, checksum: b4e71b3858d2db4450622c45a30b4607 (MD5) Previous issue date: 2008Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Buenos Aires, Argentina.Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Buenos Aires, Argentina / Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Posadas, Argentina.Estudiamos la variación geográfi ca de tres caracteres morfométricos en relación al tamaño corporal, en dos saltamontes sudamericanos (Acrididae), Dichroplus vittatus Bruner y D. pratensis Bruner, para verifi car la regla de Allen en ectotermos. Ambas especies siguen la regla de Bergmann inversa por variación latitudinal y/o altitudinal en el tiempo disponible para crecimiento y reproducción; entonces la variación de proporciones de partes salientes del cuerpo, obedecería a crecimiento alométrico diferencial en diferentes áreas geográfi cas. Alternativamente, podría refl ejar variación alleniana relacionada a termorregulación. Las proporciones corporales se estudiaron por análisis de correlación/regresión con variables geográfi cas y climáticas. En D. pratensis, las proporciones corporales aumentaron con la latitud, y decrecieron con la altitud. Esto probablemente obedezca a efectos del balance hídrico y la estacionalidad sobre el tamaño corporal fi nal, y al crecimiento alométrico de los tres caracteres independientemente de la termorregulación. En D. vittatus, se observó una tendencia generalmente no signifi cativa al decrecimiento de las proporciones de los tres caracteres con el incremento de latitud. Sin embargo, también es probable que el gradiente ambiental responda a factores de estacionalidad que afectan la duración de la estación de crecimiento y, consecuentemente, el tamaño corporal y sus relaciones alométricas. Concluimos qué las relaciones alométricas en la distribución geográfi ca de proporciones corporales de D. pratensis y D. vittatus no siguen la regla de Allen en el sentido de la termorregulación, y son el resultado de variables que determinan la duración de la estación de crecimiento y el crecimiento alométrico de diferentes partes del cuerpo.We studied the geographic variation of three morphometric characters in relation to body size in two South American grasshoppers (Acrididae), Dichroplus vittatus Bruner and D. pratensis Bruner to test Allen's rule in these ectotherms. Since both species follow the converse to Bergmann's rule owing to latitudinal and/or altitudinal variation in time available for growth and reproduction, geographic variation in body size proportions of protruding parts may obey to differential allometric growth in different geographic areas. Alternatively, it could reflect true Allenian variation related to thermoregulation. Body proportions were studied by correlation/regression analyses with geographic and climatic variables. In D. pratensis, body proportions increased with latitude and decreased with altitude. These results probably obey to the effects of water balance and seasonality on final body size, and on the allometric growth of the three studied characters not being related to thermoregulation. In D. vittatus, a generally non-significant trend towards the decrease of the mean proportions of all three characters with increasing latitude was observed. Nevertheless, also in this species, it is probable that the environmental gradient responds to seasonality factors (although not to water balance) that affect the length of growing season and, in consequence, body size and its allometric relationships. We conclude that the regularities in the geographic distribution of body proportions of D. pratensis and D. vittatus do not follow Allen's rule in the sense of thermoregulation, and result from variables that determine growing season length and the allometric growth of different body parts

Breaking the rule: multiple patterns of scaling of sexual size dimorphism with body size in orthopteroid insects

El dimorfismo sexual de tamaño (SSD por sus siglas en inglés) es un fenómeno ampliamente distribuido en los animales y sin embargo, enigmático en cuanto a sus causas últimas y próximas y a las relaciones alométricas entre el SSD y el tamaño corporal (regla de Rensch). Analizamos el SSD a niveles intra- e interes - pecíficos en un número de especies y géneros representativos de los órdenes or - topteroides mayores: Orthoptera, Phasmatodea, Mantodea, Blattodea, Dermaptera, Isoptera, y Mantophasmatodea. La vasta mayoría de las especies mostraron SSD sesgado hacia las hembras, pero numerosas excepciones ocurren en cucarachas y dermápteros. La regla de Rensch y su inversa no constituyeron patrones comunes, tanto a nivel intraespecífico como interespecífico, con la mayoría de las especies y géneros mostrando una relación isométrica entre los tamaños de macho y hembra. En algunos casos, los patrones alométricos hallados podrían relacionarse con la va - riación geográfica del tamaño corporal. También demostramos que no todos los es - timadores de tamaño corporal producen el mismo grado de SSD y que el dimorfismo puede estar influenciado por un gran número de condiciones de vida y patrones de desarrollo ninfal. Finalmente, discutimos nuestros resultados en relación a modelos actuales de la evolución del dimorfismo sexual de tamaño en animales

A test of Allen’s rule in subterranean mammals: the genus Ctenomys (Caviomorpha, Ctenomyidae)

Submitted by Sandra Infurna ([email protected]) on 2016-10-06T16:57:46Z No. of bitstreams: 1 claudio2_bidau_etal_IOC_2011.pdf: 470420 bytes, checksum: 65b42f04459e5954e36a466e553b0ba6 (MD5)Approved for entry into archive by Sandra Infurna ([email protected]) on 2016-10-06T17:10:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 claudio2_bidau_etal_IOC_2011.pdf: 470420 bytes, checksum: 65b42f04459e5954e36a466e553b0ba6 (MD5)Made available in DSpace on 2016-10-06T17:10:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 claudio2_bidau_etal_IOC_2011.pdf: 470420 bytes, checksum: 65b42f04459e5954e36a466e553b0ba6 (MD5) Previous issue date: 2011Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Biologia e Parasitologia de Mamíferos Silvestres Reservatórios. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales. Laboratorio de Genética Evolutiva. Posadas, Argentina / Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas . Buenos Aires , Argentina.Instituto de Biología Marina y Pesquera “Almirante Storni ". Rio Negro, Argentina / Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas . Buenos Aires , Argentina.We tested the applicability of Allen's rule in 47 species and 32 unnamed forms (populations that are probably good species or undefined taxa within a superspecies or species group) of the South American subterranean Hystricomorph rodents of the genus Ctenomys (tuco-tucos) (Rodentia: Ctenomyidae) by analyzing tail length in relation with head and body length, and body mass. Tail length allometry was analyzed by Reduced Major Axis regression while the possible correlation of relative tail length with temperature, precipitation and evapotranspiration variables was explored through Simultaneous Autoregression to account for spatial autocorrelations. Our results indicate that tuco-tucos do not follow Allen's rule but its converse, tail proportion relative to body mass increasing with latitude while body size decreases in the same direction (the trend is similar for tail length relative to head and body length but not statistically significant). Regarding climatic variables, the main predictors of relative tail length were temperature and evapotranspiration variables with trends confirming the positive (non-Allenian) correlation of relative tail length with latitude. We conclude that tuco-tucos, being almost fully subterranean, thermoregulate behaviorally by maintaining constant temperatures within their burrows independent of geographic location. The former confirms previous results that indicated that Ctenomys follows the converse to Bergmann's rule. Relative tail length variation would be a result of simple allometric growth