Partenogénesis. Viviendo sin machos

Uno de los fenómenos más raros de la naturaleza, aunque no tanto de la religión,  y que más me llaman la atención, es que las hembras de algunas especies puedan quedarse embarazadas sin la intervención del macho. Ese fenómeno se llama partenogénesis. Está a mitad de camino entre la reproducción sexual y la asexual – ya que lo que se obtienen son clones de la hembra – pero se forman a partir de gametos (las células que se utilizan para la reproducción, como los óvulos y espermatozoides) y no de células somáticas.

No es un fenómeno aislado o extraño, sino que se da en varios grupos de animales bastante alejados filogenéticamente como son los platelmintos (o gusanos planos), nematodos, rotíferos, tardígrados, moluscos, artrópodos y en varios grupos de vertebrados, como peces, anfibios, reptiles e incluso aves.

Los óvulos son células haploides ya que tienen la mitad de los cromosomas (dotación n) que poseen el resto de células del cuerpo (dotación 2n), puesto que se fusionará con un espermatozoide (dotación n) para dar lugar a un zigoto (n+n=2n). Cuando se produce la fusión de óvulo y espermatozoides ocurre un cambio en el potencial eléctrico de la membrana del óvulo y una serie de cambios químicos que hacen que el zigoto se divida y así dar lugar a un embrión. Pues bien, en la partenogénesis lo que se hace es imitar esos cambios. Los individuos producidos por partenogénesis deberían ser haploides al provenir de un óvulo haploide, aunque hay casos en los que son diploides (2n) ya que se duplican los cromosomas del óvulo antes de empezar a dividirse o simplemente porque el óvulo deriva de una célula que no ha sufrido meiosis y por tanto posee ya dotación cromosómica diploide.

Quizá el caso más famoso y estudiado de partenogénesis es el de los Himenópteros (abejas y hormigas) donde las hembras son diploides mientras que los machos son haploides y producidos por partenogénesis. Los huevos que pone la hembra reina darán lugar a los machos o zánganos si no son fecundados y a las hembras (obreras o reinas, según la alimentación que tengan después) si se fecundan. En los pulgones y otras especies la partenogénesis puede depender de las condiciones del medio en el que habitan. Si éstas son favorables, se reproducirán partenogenéticamente para ocupar ese lugar. Al tornarse desfavorables, se producen machos y hembras para la reproducción sexual.

Es un fenómeno muy habitual aunque no se había descrito previamente en algunas de las especies que la poseen y muchas especies animales que habitan en zoológicos, acuarios y granjas lo desarrollan. Hay ejemplos de dragones de Komodo, tiburones martillo y otros tiburones, codornices, gallinas, pavos, boas y pitones que, al estar aisladas de machos, acabaron poniendo huevos viables de los que salió descendencia. No sabemos si es un mecanismo evolutivo que ha permitido a estas especies perpetuarse en condiciones de privación de reproducción sexual. Parafraseando al Doctor Ian Malcolm de Parque Jurásico,» la vida siempre se abre paso» y estas especies, al estar privadas de reproducción sexual (como los dinosaurios de JP, que eran todos hembras), la naturaleza -«que siempre es sabia»- les dio una forma de que se pudieran perpetuar.

En condiciones de laboratorio se ha conseguido provocar la partenogénesis en mamíferos, que no la poseen de manera natural. Se ha observado este fenómeno con hembras de conejo, ratón y mono pero normalmente se produce un desarrollo anormal y acaba en aborto. En humanos se está intentando la creación de células madre a partir de óvulos usando la partenogénesis.

Este fenómeno no se reduce sólo a los animales. También se ha observado en plantas y algunos hongos, donde se llama apomixis.

¿Y cual es el origen de este fenómeno tan extendido? Pues no es una pegunta de fácil respuesta y parece ser que podría tener diversos orígenes dependiendo del grupo.

Hasta ahora se ha descubierto que en artrópodos y nematodos, la causante de este fenómeno es la bacteria Wolbachia. Esta bacteria infecta diversos tipos de células, pero su efecto se hace notable en testículos y ovarios donde puede provocar la muerte de los machos infectados, producir feminización de embriones macho, provocar que los machos infectados solo se puedan reproducir con hembras infectadas, o partenogénesis haciendo que los huevos no fecundados se desarrollen (como en el caso de los himenópteros). La presencia de esta bacteria en poblaciones de insectos puede acelerar el proceso de especiación, ya que puede crear aislamiento reproductivo entre poblaciones de la misma especie que no se podrán reproducir entre sí y harán que se generen nuevas especies.

Extraído de Werren et al., 2008

  Víctor Tagua

Bibliografía recomendada

Neaves, W., & Baumann, P. (2011). Unisexual reproduction among vertebrates Trends in Genetics, 27 (3), 81-88 DOI: 10.1016/j.tig.2010.12.002
Werren, J., Baldo, L., & Clark, M. (2008). Wolbachia: master manipulators of invertebrate biology Nature Reviews Microbiology, 6 (10), 741-751 DOI: 10.1038/nrmicro1969 

Victor Tagua

Doctor en Genética y Biología Molecular. Investigador en Biomedicina y Biotecnología. Apasionado de la divulgación en varios formatos.
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