La partenogénesis o cómo las hembras de algunas especies pueden reproducirse sin machos

Un dragón de agua asiático nació en 2016 de un huevo en el Zoológico Nacional Smithsonian, y sus cuidadores se sorprendieron. ¿Por qué? Su madre nunca había estado con un macho. A través de pruebas genéticas, los científicos descubrieron que se debía a la partenogénesis.

Mercedes Quema/Profesora asistente de Ciencias Biológicas, Universidad de Maryland, Condado de Baltimore.

Lagarto de Vietnam muy amenazado que se reproduce por partogénesis.
Lagarto de Vietnam muy amenazado que se reproduce por partogénesis.

Partenogénesis es una palabra griega que significa “creación virgen”, pero se refiere específicamente a la reproducción asexual femenina. Si bien muchas personas pueden asumir que este comportamiento es dominio de la ciencia ficción o los textos religiosos, la partenogénesis es, sorprendentemente, común en todo el árbol de la vida y se encuentra en una variedad de organismos, incluidas plantas, insectos, peces, reptiles e incluso aves. Debido a que los mamíferos, incluidos los seres humanos, requieren que ciertos genes provengan de los espermatozoides, los mamíferos son incapaces de ella.

Crear descendencia sin espermatozoides

La reproducción sexual involucra a una hembra y un macho, cada uno aportando material genético en forma de óvulos o espermatozoides para crear una descendencia única. La gran mayoría de las especies animales se reproduce sexualmente, pero las hembras de algunas especies son capaces de producir huevos que contienen todo el material genético necesario para la reproducción.

Una mayor cantidad de especies experimenta partenogénesis espontánea, mejor documentada en animales mantenidos en zoológicos, como el dragón de agua asiático en el Zoológico Nacional o un tiburón punta negra en el Acuario de Virginia

Una mayor cantidad de especies experimenta partenogénesis espontánea, mejor documentada en animales mantenidos en zoológicos, como el dragón de agua asiático en el Zoológico Nacional o un tiburón punta negra en el Acuario de Virginia. Los partenógenos espontáneos normalmente se reproducen sexualmente, pero pueden tener ciclos ocasionales que producen óvulos listos para el desarrollo.

Los científicos han descubierto que puede ser un rasgo hereditario, lo que significa que es más probable que las hembras que experimentan la partenogénesis repentinamente tengan hijas que puedan hacer lo mismo.

Vista microscópica de la pulga de agua dulce (Daphnia magna). Hembra adulta con huevos partenogenéticos.
Vista microscópica de la pulga de agua dulce (Daphnia magna). Hembra adulta con huevos partenogenéticos.

¿Cómo pueden las hembras fertilizar sus propios huevos?

Para que ocurra la partenogénesis, se debe desarrollar con éxito una cadena de eventos celulares. En primer lugar, las hembras deben ser capaces de crear óvulos (oogénesis) sin la estimulación de los espermatozoides o el apareamiento. En segundo lugar, los huevos producidos por las hembras deben comenzar a desarrollarse por sí mismos, formando un embrión en etapa temprana. Finalmente, deben eclosionar con éxito.

Cada paso de este proceso puede fallar fácilmente, particularmente el paso dos, que requiere que los cromosomas del ADN dentro del óvulo se dupliquen, asegurando un complemento completo de genes para la descendencia en desarrollo. Alternativamente, el óvulo puede ser "falsamente fertilizado" por células sobrantes del proceso de producción de óvulos conocidas como cuerpos polares.

Los eventos que desencadenan este método reproductivo no se comprenden completamente, pero parecen incluir cambios ambientales

Cualquiera que sea el método que inicie el desarrollo del embrión, determinará en última instancia el nivel de similitud genética entre la madre y su descendencia.

Los eventos que desencadenan este método reproductivo no se comprenden completamente, pero parecen incluir cambios ambientales. En las especies que son capaces tanto de la reproducción sexual como de la partenogénesis, como los áfidos, los factores estresantes como el hacinamiento y la depredación pueden hacer que las hembras cambien de la partenogénesis a la reproducción sexual, pero no al revés. En al menos un tipo de plancton de agua dulce, la alta salinidad parece causar el cambio.

Ventajas de la autorreproducción

Aunque la partenogénesis espontánea parece ser rara, brinda algunos beneficios a la hembra que puede lograrlo. En algunos casos, puede permitir que generen sus propias parejas de apareamiento.

Para que ocurra la partenogénesis, se debe desarrollar con éxito una cadena de eventos celulares. (2)
Para que ocurra la partenogénesis, se debe desarrollar con éxito una cadena de eventos celulares. 

El sexo de la descendencia partenogenética se determina por el mismo método que se determina en la especie misma. Para los organismos en los que el sexo está determinado por los cromosomas, una hembra partenogenética puede producir descendencia solo con los cromosomas sexuales que tiene a mano, lo que significa que siempre producirá descendencia femenina XX.

La investigación actual busca comprender por qué algunas especies son capaces tanto de sexo como de partenogénesis y si la reproducción sexual ocasional podría ser suficiente para que una especie sobreviva

Pero, para los organismos en los que las hembras tienen cromosomas sexuales ZW (como en las serpientes y las aves), todos los descendientes vivos producidos serán ZZ y, por lo tanto, machos, o mucho más raramente, WW y hembras.

La investigación actual busca comprender por qué algunas especies son capaces tanto de sexo como de partenogénesis y si la reproducción sexual ocasional podría ser suficiente para que una especie sobreviva.

Fuente: The Conversation.