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Protón BIOLOGIA

¿Hembras que se reproducen sin machos?

Si bien la reproducción sexual es el modo más habitual en la naturaleza, hay una forma alternativa en la que la intervención del macho no es necesaria. 

¿Hembras que se reproducen sin machos?

¿Hembras que se reproducen sin machos?

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Por: Matías Pandolfi *

La reproducción sexual fue seleccionada en el curso de la evolución de las especies animales como el método privilegiado de transmisión de ADN de una generación a otra: en la mayoría de ellas, macho y hembra combinan sus genes para dar lugar a un nuevo individuo cuya información genética es única.

La reproducción sexual implica que el desarrollo del embrión se inicia luego de que el huevo (llamado, técnicamente, oocito 2), que contiene la información genética de la madre, es fecundado por un espermatozoide, que contiene la información genética del padre.

Sin embargo, en al menos el uno por ciento de las especies, los huevos pueden desarrollarse y convertirse en un individuo nuevo sin que haya ocurrido una fecundación previa; o sea, sin que haya ningún aporte de ADN por parte del macho. Este tipo de reproducción se denomina "partenogénesis" (del griego parthenos, virgen, y genesis, generación). 

La partenogénesis ha sido comprobada en invertebrados y en alrededor de ochenta especies de vertebrados: algunos peces óseos, tiburones, anfibios, reptiles y algunas aves. No se conocen, sin embargo, casos en mamíferos. Ya veremos por qué... 

¿Cómo funciona?

La partenogénesis puede ser el único método de reproducción de una especie o una opción que se activa ocasionalmente ante la escasez de machos en especies que también tienen la opción de reproducirse por vía sexual. Al primer caso se lo conoce como "partenogénesis obligada"; al segundo, "partenogénesis facultativa".

En algunos casos, la partenogénesis da como producto una descendencia de clones de la madre y en otros casos individuos con baja variabilidad genética, que no son clones de su madre y que incluso pueden ser machos.

Un ejemplo de partenogénesis obligada se da en las lagartijas del desierto (Aspidocelis uniparens): todos los miembros de esas poblaciones, que habitan la zona de Arizona y Nuevo México, son hembras que se reproducen utilizando únicamente su propia información genética.

Aunque en esta especie no existen los machos, las hembras tienen que realizar algo similar a la cópula entre ellas para estimular la reproducción.

Antes de la reproducción, las hembras tienen un fenotipo femenino con altos niveles de estrógenos, pero cambian a un fenotipo masculino con bajos niveles de estrógenos y altos niveles de progesterona. Las hembras con fenotipo masculino son las que montan y estimulan la reproducción en las hembras con fenotipo femenino.  

La partenogénesis facultativa se ha observado en varias especies en cautiverio, aunque también se cree que sucede en la naturaleza. Hace algunos años, en un oceanario, una hembra adulta de tiburón martillo (Sphyrna tiburo) que estaba en exhibición parió una cría también hembra con un desarrollo absolutamente normal que fue atacada por otro pez y murió.

Como la historia de la captura de esa hembra estaba perfectamente documentada, no había posibilidad de que tuviera esperma residual almacenado de cópulas anteriores: durante más de tres años había vivido sin contacto con machos y había sido capturada cuando tenía un año, dos años antes de alcanzar la madurez sexual. Cuando se hicieron estudios genéticos de la madre y de la cría, se verificó que había sido producto de una partenogénesis. Fue el primer caso documentado en tiburones.

Algo similar ocurrió con el dragón de Komodo (Varanus komodoensis) en distintos zoológicos del Reino Unido. Dos hembras (Flora y Sungai) tuvieron cría por partenogénesis, y una de ellas, luego, tuvo cría también apareándose con un macho. En esta especie suele ser común ya que en los zoológicos se mantienen grupos de hembras y los machos son trasladados con frecuencia para la reproducción.

Flora nunca había estado en contacto con un macho y, sin embargo, puso veinticinco huevos, de los cuales once tenían embriones viables; Sungai, por su parte, puso cuatro huevos con embriones viables después de dos años y medio de haber estado en contacto con un macho. Las crías eclosionaron a los siete meses y medio y tuvieron un desarrollo normal en todos los casos: el análisis genético reveló que en todos los casos habían sido producto de la partenogénesis. 

Todos los embriones y crías fueron machos. Se supone que si una hembra virgen queda aislada del resto de la población puede tener crías por partenogénesis que serán todos machos; el resultado sería la fundación de una colonia que luego, haciendo caso omiso del tabú del incesto, se reproducirá sexualmente con la propia hembra y dará origen a machos y hembras por reproducción sexual clásica. Lo que refuerza esta hipótesis es que se estima que quedan unos cuatro mil dragones de Komodo en nuestro planeta y que menos de mil serían hembras maduras

En las aves, la partenogénesis es abortiva en condiciones naturales y produce solo machos. Aunque en un principio hubo evidencias de partenogénesis en pavos, gallinas, codornices, palomas y pinzones, los embriones no llegaban a eclosionar del huevo porque el desarrollo embrionario se desorganizaba. Se sabe que la selección genética, algunos factores ambientales y la vacunación contra algunos virus disparan procesos de partenogénesis en aves, lo que produce problemas en la industria de cría de aves de corral.

En los mamíferos, en cambio, no se conoce ningún caso de partenogénesis. Esto se debe, probablemente, a lo que se conoce como “impronta genómica”. La impronta genómica es un fenómeno por el que ciertos genes son expresados de un modo específico que depende del sexo del progenitor. Es un proceso biológico por el cual un determinado gen o dominio genómico tiene una marca que indica si proviene del padre o de la madre. Para que ocurra un desarrollo normal del embrión en mamíferos se requiere de la expresión del genoma paterno y materno.

¿Por qué no todas las especies tienen partenogénesis?

Las ventajas de la partenogénesis saltan a la vista: las especies capaces de reproducirse de esta manera pueden colonizar nuevos ambientes a partir de una sola hembra que no necesita encontrarse con el sexo opuesto para poder procrear

En la reproducción sexual, en cambio, se debe invertir muchísima energía en la búsqueda de pareja, en la competencia con los otros individuos del mismo sexo, en el apareamiento y en el desarrollo de caracteres sexuales secundarios (canto, color, cornamentas).

Durante el período reproductivo, además, los animales poseen menos capacidad de conseguir recursos y de evadir depredadores; la cópula implica riesgos de adquirir ciertas enfermedades y la mezcla aleatoria de genes podría determinar la pérdida de las combinaciones génicas que les han permitido sobrevivir exitosamente durante muchas generaciones.

Con todos estos costos asociados, se complica un poco entender por qué la reproducción sexual es mucho más frecuente que la asexual y se explica por qué “la paradoja del sexo” no está resuelta del todo. La mejor explicación que tenemos, por ahora, es que la reproducción sexual alienta algo que es fundamental para la supervivencia de una especie: la variabilidad genética.

Al producir cada vez un individuo con información genética diferente, la reproducción sexual permite el surgimiento de mutaciones beneficiosas por recombinación, lo que permite una mejor adaptación de los organismos frente a los cambios ambientales

*Doctor en Ciencias Biológicas por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN) de la Universidad de Buenos Aires (2005), Investigador Independiente de Conicet y Profesor Adjunto de la FCEN.

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