La mayoría de los animales se reproducen sexualmente, de modo que el desarrollo de un nuevo individuo se inicia tras la fecundación de un óvulo por un espermatozoide. Sin embargo, en el 1% de las especies animales, los huevos pueden formarse sin que haya mediado una fecundación previa. Este tipo de reproducción se denomina partenogénesis.
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| Cóndor de California (Gymnogyps californianus) |
Aunque en el mundo vegetal es un
evento relativamente frecuente, en los animales ha sido comprobada en algunos
peces, anfibios, reptiles y en numerosos grupos de invertebrados como gusanos,
caracoles, lombrices de tierra y ciertos grupos de insectos. La familia de
animales con mayor número de especies partenogenéticas es la de los Curculiónidos, que incluye a
gorgojos, picudos y taladrillos. Por ejemplo,
En cambio, la partenogénesis es un fenómeno muy raro en aves y mamíferos, y suele ser de naturaleza abortiva. De hecho, en los mamíferos, la especialización funcional de los genomas paterno y materno, la impronta genómica, actúa como una barrera para la partenogénesis natural. La impronta genómica es un mecanismo epigenético por el que un gen se expresa dependiendo del sexo del progenitor que lo haya transmitido. En algunos casos, los genes impresos se expresan cuando se heredan de la madre, en otros casos cuando se heredan del padre. En las aves no existe la impronta genómica, por lo que la partenogénesis natural sería mayoritariamente abortiva con algunas excepciones notables en ciertos columbiformes, galliformes y paseriformes. En estos grupos se conocen casos de partenogénesis que han dado como resultado partenotes adultos y son un modelo ideal para estudiarla.
En el mes de octubre del año pasado de publicó un interesante artículo que dio a conocer un caso de partenogénesis en dos hembras de cóndor de California que entraban en un programa de cría en cautividad. Desde hace treinta años, científicos de San Diego Zoo Wildlife Alliance realizan estudios genéticos de esa especie para determinar el parentesco entre los polluelos y sus progenitores. La sorpresa llegó al descubrir que había dos individuos (machos) que eran hijos cada uno de una hembra de cóndor pero que no estaban relacionados genéticamente con ningún ascendiente macho y, por tanto, biológicamente eran ‘huérfanos’ de padre. Tras rigurosas comprobaciones, llegaron a conclusión de que habían sido producidos por partenogénesis. Lo llamativo es que las madres de estas aves, que como ya dijimos se encontraban en cautividad, convivían con machos y anteriormente se habían reproducido sexualmente. Es decir, estamos ante el primer caso de partenogénesis en cóndores y el primero de cualquier especie aviar donde la hembra lo hizo teniendo acceso a un macho.
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Chris Parish , director del proyecto Cóndor del Peregrine
Fund, estudia el impacto de la intoxicación por plomo que ingieren estos
enormes carroñeros por medio de los fragmentos de munición que se acumulan en los
cadáveres que les sirven de alimento. |
Una hembra de cóndor de california puede formar gametos (ovocitos)
Z y W. Las aves, como todas las especies con reproducción
sexual, fabrican sus gametos por medio de un mecanismo llamado meiosis. Básicamente consiste en que una
célula diploide (2n: doble juego de cromosomas) experimenta dos divisiones sucesivas
tras las cuales se generan cuatro células haploides
(n: un solo juego de cromosomas). A
través de este proceso crucial en biología del desarrollo se producen
espermatozoides y los ovocitos.
Cuando una hembra de cóndor (o de cualquier ave) forma sus gametos, se produce una meiosis cuyo resultado final son un ovocito y tres corpúsculos polares (esquema superior). Los corpúsculos son células de pequeño tamaño, no funcionales, que contienen un núcleo rodeado de un citoplasma escaso. Podemos considerar que su única función durante la meiosis es reducir el material genético que tiene el ovocito maduro, es decir, ‘apartar’ el material genético que permita que el ovocito sea una célula con un solo juego de cromosomas (haploide). Lo normal es que los corpúsculos polares degeneren al finalizar la meiosis.
Pero, excepcionalmente, puede ocurrir que un ovocito (n) se fusione con
un corpúsculo polar no degenerado (n) y forme una nueva célula diploide (2n)
con dotación genética solo de la madre y de sexo homocigótico. Esto explica por
qué sólo nacen machos (ZZ) en un evento de este tipo (hay que recordar que el
otro homogamético posible, WW, es inviable desde un punto de vista biológico).
Un proceso de este tipo, llamado automixis,
es el que dio origen a los pollos partenogenéticos que nacieron en los zoos
californianos. La principal diferencia entre reproducción sexual y automixis es que en la primera hay fecundación
por un espermatozoide y en la segunda se produce una autofecundación. Este tipo
de partenogénesis (automíctica) ha sido muy bien estudiada en insectos.
En todo caso, es un evento muy excepcional, incluso podríamos calificarlo de aberración biológica. Los partenotes tienen una variabilidad genética muy baja, ya que portan dos copias exactas de los genes de la madre. Es poco recomendable para una población que sus individuos tengan una variabilidad genética reducida ya que se limita seriamente el conjunto de estrategias adaptativas frente a los nuevos cambios que puedan aparecer en el entorno. Si además, como en el caso de las aves, las hembras partenogenéticas solo producen machos, se dificulta aún más la expansión de la especie.
También existen evidencias que
sugieren que las hembras pueden recurrir a este tipo de reproducción cuando no
hay parejas accesibles, el escenario típico de una población en peligro de
extinción. Los científicos sospechan que eso fue lo que llevó al pez sierra de
diente pequeño (Pristis pectinata), un
elasmobranquio de cuerpo aplanado, aletas pectorales en forma de alas y un
largo hocico con dientes afilados y pequeños en sus márgenes. Vive en aguas
tropicales y subtropicales poco profundas en zonas costeras y estuarios del
Atlántico. Es una especie en peligro crítico de extinción que ha recurrido a la
partenogénesis como una forma alternativa de reproducción en un momento de
emergencia. Se estima que aproximadamente el 3 % de los peces sierra que viven
en un estuario de Florida son el resultado de la partenogénesis. Se especula
que, dado que estos peces son tan raros, las hembras a veces pueden no
encontrar un macho durante la temporada de apareamiento, lo que induce el
proceso partenogenético. Por esa razón, es más común que las hembras en
cautiverio se reproduzcan asexualmente si no tienen parejas en su recinto.
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| Pez sierra de diente pequeño (Pristis pectinata) |
Pero esa no es la situación que encontraron las hembras de los zoos californianos. En este caso, lo sorprendente es que hicieran sus puestas en un espacio compartido con machos con los que incluso se habían apareado en años anteriores. Aún no hay respuesta a este enigma y los investigadores siguen trabajando para encontrarla.
José Antonio López Isarría