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Hermafroditismo, o por qué el padre de Nemo debería haberse convertido en hembra

El hermafroditismo es raro entre los vertebrados, pero en el 2% de las especies de peces  el mismo individuo puede ser, a lo largo de su vida, por momentos macho y por momentos hembra. 

Hermafroditismo, o por qué el padre de Nemo debería haberse convertido en hembra

Hermafroditismo, o por qué el padre de Nemo debería haberse convertido en hembra

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Por: Matías Pandolfi *

El hermafroditismo despertó la curiosidad del hombre desde hace miles de años, como demuestran, por ejemplo, las mitologías de los antiguos griegos. De hecho, la propia palabra “hermafrodita” proviene del mito de Hermafrodito, un hijo muy atractivo de Hermes y Afrodita, los dioses de la sexualidad masculina y femenina. A sus quince años, Hermafrodito fue abordado por la bella ninfa Salmacis, quien luego de besarlo les pidió a los dioses que los unieran para siempre. Los dioses cumplieron su deseo y a partir de ahí Hermafrodito se convirtió en un ser que portaba los dos sexos a la vez: era varón y era mujer. 

La historia tiene el encanto y la inocencia de los mitos, pero no resiste el escrutinio científico. En realidad, la gran mayoría de los individuos que forman parte del grupo amplísimo de los vertebrados (del que nosotros, los humanos, formamos parte) tiene solo uno de los dos posibles sexos durante toda su vida: o bien son machos o bien son hembras. Es lo que se conoce como gonocorismo o unisexualismo

El hermafroditismo, por su parte, es menos frecuente y puede incluir cambios de sexo naturales en la vida adulta. Al menos el 2% de las especies de peces, el grupo de vertebrados con más especies descriptas (~32mil), son hermafroditas. En el caso de los anfibios, hay un solo caso documentado en una rana africana que cambia de sexo de hembra a macho. En el grupo de los reptiles, aves y mamíferos no existen casos reportados de hermafroditismo ni de cambios naturales de sexo. 

Concentrémonos en los peces

Conviene, para el resto de la nota, focalizarnos en los peces, que son, dentro de los vertebrados, los que más variedades de hermafroditismo evidencian. 

Según la especie de que se trate, el testículo y el ovario pueden estar presentes y funcionar al mismo tiempo, en lo que se conoce como hermafroditismo simultáneo. En estos casos, que son poco frecuentes, es posible que el individuo se autofecunde, aunque muchas veces requiere de la participación de otro individuo. 

También  puede suceder que los individuos vivan un tiempo con uno de los dos sexos y, al alcanzar una talla o edad determinada o por presiones sociales, lo cambien. Esto se conoce como hermafroditismo secuencial y es más frecuente en los peces. En esos casos hay al menos un cambio de sexo natural en la vida adulta.

Lo más común es que los individuos hermafroditas sean hembras primero y que luego se conviertan en machos. Un caso muy conocido es el del lábrido de cabeza azul Thalassoma bifasciatum. Esta especie vive en arrecifes de coral y la defensa activa del territorio por parte del macho lo expone todo el tiempo a sus depredadores. Si el macho muere o es depredado, la hembra de mayor tamaño del grupo sufre cambios muy rápidos en su comportamiento, cambia su coloración, crece y sus ovarios comienzan a desaparecer mientras se desarrollan sus testículos. Así se convierte en macho.

El lábrido de cabeza azul.

También, aunque con menos frecuencia, se da que los individuos hermafroditas sean machos primero y que luego se conviertan en hembras. El caso más popular de este tipo de cambio de sexo es el del pez payaso (Amphiprion ocellaris) de la famosa película Buscando a Nemo de Disney.

En esta especie, la sociedad consta de una pareja reproductora que vive asociada a una anémona junto con un grupo pequeño de individuos no reproductores. Estos individuos no tienen testículos ni ovarios funcionales y su tamaño es menor que el de la pareja reproductora. La dominancia está ligada al tamaño: la hembra reproductora es la más dominante y la de mayor tamaño (4.5 cm) y en segundo término se encuentra el macho reproductor (3.5 cm).

La estructura social del "pez payaso".

Cuando la hembra muere o es depredada, el macho empieza a crecer rápidamente, su conducta se modifica, sus testículos comienzan a desaparecer y se empiezan a desarrollar sus ovarios. Al mismo tiempo, el más grande de los individuos no reproductores empieza a desarrollar un testículo y se convierte en el macho reproductor que acompañará a la nueva hembra.

Si Buscando a Nemo hubiera sido fiel a la biología, Marlin, el padre viudo de Nemo, debería haber cambiado de sexo a hembra luego de la muerte de Coral, la madre, y debería haberse puesto en pareja con el subordinado de mayor tamaño de la colonia, que ya para entonces se habría convertido en macho.

Otras variaciones

En algunas especies, el cambio de sexo no se da para un solo lado ni una sola vez. Hay peces que tienen la capacidad de cambiar de sexo en cualquiera de las direcciones y pueden hacerlo varias veces a lo largo de su vida. Este tipo de proceso está registrado en diez especies de cinco familias distintas, lo que indica que el fenómeno ha aparecido varias veces en forma independiente a lo largo de la evolución, en lo que se conoce como “evolución convergente”. 

Donde más comúnmente se da este tipo de hermafroditismo es en los peces góbidos que viven asociados a colonias de corales. Una de las especies más estudiadas es el gobio de vástago ancho Gobiodon histrio. El cambio de sexo bidireccional les permite a estos animales asegurarse la reproducción en un sistema de nichos muy especializados y un estilo de vida bastante estático. Son muy pocas las oportunidades que tienen para reproducirse y la movilización de una colonia de corales a otra es riesgosa para los individuos. Es por eso que la capacidad de cambiar de sexo de manera reiterada y en cualquier dirección, según lo que haya cerca, facilita el encuentro y disminuye la depredación por desplazamiento.

El Gobiodon histrio.

Por último, existe también una especie de pez cuyas poblaciones tienen machos coexistiendo con hermafroditas simultáneos. El pez de los manglares Kryptolebias marmoratus es uno de los pocos casos de vertebrados en donde no existen las hembras. El 5% nacen como machos y el resto como hermafroditas con capacidad para autofecundarse. Los individuos hermafroditas muestran una clara preferencia para aparearse con machos independientemente de la similitud genética que puedan tener con ellos. En contraste con esto, los machos muestran una marcada preferencia por individuos hermafroditas genéticamente distintos a ellos. El reconocimiento lo realizan por claves olfatorias. Esta selección impediría los problemas de baja variabilidad genética en las poblaciones en los casos en que la tasa de autofecundación aumente mucho.

¿Por qué evolucionó el cambio de sexo en peces?

En la actualidad, la hipótesis más aceptada para explicar el momento y la dirección del cambio de sexo en las distintas especies es el Modelo de la Ventaja de Tamaño, que postula que el cambio de sexo resulta adaptativo siempre y cuando se den dos condiciones: por un lado, el valor reproductivo del individuo debe aumentar cuando hay un cambio de tamaño (asociado, por supuesto, al cambio de sexo) y, por el otro, el cambio de sexo debe estar muy bien cronometrado para maximizar el número de descendientes que el individuo hermafrodita puede dejar a lo largo de su vida

Los beneficios del cambio natural de sexo están fuertemente asociados con el sistema de apareamiento de cada especie (monógamo o polígamo) y con su estructura social. En las especies en las que es más importante para las hembras tener un tamaño grande para lograr reproducirse, serán los machos quienes cambiarán de sexo a hembras. Si, por el contrario, el mayor tamaño es más importante para los machos, los individuos serán primero hembras y luego devendrán machos. Esto se da en especies con poblaciones más pequeñas, restringidas espacialmente y dominadas por un macho. 

Los estudios realizados en diversas especies hermafroditas de peces están empezando a analizar cómo es que se inicia y progresa el cambio natural de sexo. Si bien sabemos claramente que comienza en el cerebro, todavía no tenemos claro en qué región específica se desencadena el cambio, cuál es el disparador y cómo es que a partir de eso se inicia también el cambio de sexo a nivel de los testículos y ovarios y de la apariencia externa.

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

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