Los genitales son los órganos que evolucionan más rápidamente en los animales. Además, evolucionan de manera divergente, lo que explica que sean tan útiles para discriminar entre especies cercanamente emparentadas. Aunque en la actualidad la mayoría de los investigadores acepta que la selección sexual es la principal responsable de la diversificación de los genitales, revisiones recientes indican que diversas presiones de selección natural han contribuido al origen evolutivo y mantenimiento de muchas estructuras genitales. Es decir que para poder entender la evolución genital es conveniente desarrollar y poner a prueba múltiples hipótesis que consideren distintos tipos de fuerzas evolutivas, en particular distintos tipos de selección. Un entendimiento profundo de la historia natural de las estructuras genitales, junto con la reconstrucción de su historia filogenética, constituyen excelentes guías para la elaboración, puesta a prueba y refinamiento gradual de dichas hipótesis. En muchas especies de Lepidoptera existen unas estructuras genitales esclerosadas llamadas cornuti, que generalmente tienen forma de espinas y se encuentran sobre la superficie del órgano copulador masculino. Aunque muchos grupos animales presentan espinas en sus órganos intromitentes, son rarísimos los casos en los que estas espinas se desprenden naturalmente durante la cópula y permanecen dentro del tracto reproductivo femenino. En los lepidópteros, a este tipo de cornuti se les denomina deciduos y probablemente los más complejos y espectaculares sean los llamados cornuti caltrop (= CC), que cuando se encuentran dentro de la hembra tienen el aspecto de diminutos erizos de mar con espinas muy largas y puntiagudas y “cuerpos” muy pequeños. La distribución taxonómica de los CC dentro de la subfamilia Dioptinae (Noctuoidea: Notodontidae) fue estudiada recientemente, pero existen reportes de que este tipo de cornuti ha evolucionado en otros grupos. Aunque se ha especulado que los CC podrían servir para disminuir la probabilidad de que la hembra que los recibe se vuelva a aparear, no existe un solo estudio acerca de la “historia natural” de estas estructuras. En este proyecto propongo, en primer lugar, investigar experimentalmente una serie de hipótesis sobre la función de los CC que desarrollé a partir del estudio de preparaciones de genitalia de Dioptinae elaboradas con fines taxonómicos. Estos experimentos consisten básicamente en cruzas controladas de machos y hembras con historial de apareamiento conocido, algunas de las cuales se interrumpirán en tiempos predeterminados, seguidas de la disección de hembras y machos, también en intervalos variables después del fin de la cópula, para examinar las condiciones en que se encuentran los órganos intromitentes, las distintas partes del tracto genital femenino, los espermatóforos y los CC. En segundo lugar, propongo hacer una revisión detallada de la literatura taxonómica para conocer la distribución taxonómica de los CC y poder elaborar hipótesis acerca de la historia evolutiva de estas estructuras.

En primer lugar, realizaremos el primer estudio sobre la biología funcional de los cornuti caltrop, unas extraordinarias estructuras genitales, además de que investigaremos su distribución taxonómica con el fin de inferir su historia evolutiva. En segundo lugar, estableceremos un modelo de estudio de la evolución de una característica genital masculina que nos permitirá evaluar la importancia relativa de las dos principales hipótesis de selección sexual (la coevolución sexual antagonista y la elección femenina críptica), además de otras hipótesis de selección intrasexual y natural, mediante la realización de manipulaciones experimentales con un mínimo de perturbación, algo que ha resultado sumamente difícil en estudios con otros animales. La manipulación experimental de los genitales de otras especies generalmente implica la amputación o inhabilitación mediante el uso de pegamento, barniz o ceras, que probablemente alteren el comportamiento del macho y la hembra, mientras que en el caso de los cornuti caltrop el que parte de ellos se desprenda de manera natural durante la cópula, permite manipular su número simplemente controlando el número de apareamientos efectuados por el macho sin mayor perturbación.