7.000 genes menos por tener hijos en solitario
Un gusano que se fecunda a sí mismo pierde una cuarta parte de su genoma para conseguirlo y empeora la calidad de sus espermatozoides.
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| Un macho y un hermafrodita (debajo) de C. briggsae - Da Yin, University of Maryland |
La reproducción en el mundo
animal es generalmente cosa de dos. Pero algunos gusanos han desarrollado la
capacidad de hacerlo en solitario. En estas especies, un individuo puede criar
consigo mismo para producir descendencia. Pero para alcanzar este
comportamiento tan práctico y cómodo -¡no hace falta buscar pareja!- supone
cambios drásticos e inesperados.
Un estudio dirigido por la
Universidad de Maryland (EE.UU.) revela que los gusanos que se fecundan
a sí mismos pierden un cuarto de su genoma, incluidos los genes que hacen
que los espermatozoides sean competitivos. «Nuestros resultados sugieren que
los genes que son esenciales durante decenas de millones de años pueden
convertirse de repente en inútiles o pasivos, incluso cuando el sistema sexual
cambia», explica Eric Haag, profesor de biología e investigador principal del
estudio, publicado en la revista «Science».
Hace un millón de años, una
especie de pequeños gusanos llamada Caenorhabditis
briggsae desarrolló la capacidad de reproducirse por autofecundación.
Como resultado, la mayoría son hermafroditas con órganos sexuales masculinos y
femeninos. El grupo de Haag, que se centra en la evolución del sexo, ha
estudiado durante mucho tiempo a esta especie debido a su comportamiento
reproductivo inusual.
Para conocer cómo la
autofecundación moldeó la evolución de C. briggsae, Erich Schwarz, profesor de
biología molecular y genética en la Universidad de Cornell (Nueva York) y
coautor del estudio, secuenció el genoma de Caenorhabditis nigoni, su pariente
más cercano, que siempre se reproduce al aparearse con otros individuos. Al
comparar los genomas de las dos especies, los investigadores encontraron que
los gusanos C. briggsae tenían 7.000 genes menos. Es decir, con el tiempo,
habían perdido aproximadamente un cuarto de su genoma.
Debido a que los dos gusanos
difieren principalmente en su método de reproducción, los investigadores
plantearon la hipótesis de que ese cambio sexual fue lo que condujo a la
pérdida de genes. Para confirmar esto, compararon la actividad de genes en
machos y hembras de C. nigoni y encontraron que casi tres cuartas partes de los
genes perdidos eran más activos en los machos. Resulta que esos genes, llamados
mss, otorgan una ventaja competitiva a los espermatozoides durante el
apareamiento.
Genes dañinos
«El hecho de que todas las
especies autofecundadas pierdan los genes mss sugiere que estos son muy útiles
para los gusanos que tienen sexo masculino-femenino, pero dañinos para los que
ya no tienen relaciones sexuales», explica Haag. «Lo que estamos viendo es una
instantánea evolutiva de cómo una especie ajusta su reproducción».
Durante el estudio, los
investigadores descubrieron que tener esperma masculino más competitivo
cambiaba la proporción de sexos de la especie hacia una mayor producción de
machos. Este cambio podría poner en riesgo la supervivencia de las lombrices
porque tener demasiados machos retrasa el crecimiento de la población, y en la
naturaleza los gusanos deben reproducirse lo más rápido posible para
sobrevivir.
En el futuro, Haag y sus
colaboradores planean investigar cómo los genes mss ayudan a los
espermatozoides a competir. También quieren examinar los 7.000 genes perdidos
restantes para descubrir su papel en C. briggsae. «Un número muy pequeño, pero
importante, de genes podría tener roles muy antiguos en el apareamiento
masculino-femenino, roles que se remontan al comienzo de la vida animal, hace
700 millones de años», afirma Schwarz.
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