La especie de peces formada solo por hembras que obliga a los científicos a repensar el rol del sexo en la supervivencia

En los ríos de México y del sur de Texas nada un pez que, en teoría, no debería existir. Se desplaza entre cardúmenes compuestos exclusivamente por hembras, rozando sus escamas plateadas con las de machos de especies estrechamente emparentadas. Es ahí donde elige pareja, pero, en un inusual giro evolutivo, los genes del macho no desempeñan papel alguno en su descendencia.

Este fenómeno se conoce como ginogénesis: la hembra utiliza el esperma del macho únicamente para desencadenar el desarrollo de los óvulos, pero descarta rápidamente su ADN. Produce solo hijas y cada una de ellas es un clon de sí misma.

Este pez es la molly amazónica —bautizada así en honor a la tribu de guerreras compuesta exclusivamente por mujeres de la mitología griega— y lleva desconcertando a los científicos desde hace casi un siglo. La teoría evolutiva sostiene que las especies asexuales deberían extinguirse rápidamente porque, al carecer de reproducción sexual, las mutaciones nocivas se acumulan en sus genomas con el paso del tiempo.

Sin embargo, esta especie compuesta únicamente por hembras ha logrado persistir durante unos 100.000 años. Entonces, ¿cómo consiguió sobrevivir la molly amazónica si la teoría sugiere que debería haberse extinguido hace mucho tiempo?

El sexo tiene un costo, afirma Edward Ricemeyer, biólogo computacional de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich y coautor de un nuevo estudio sobre la molly amazónica. Los individuos deben buscar y competir por una pareja y cada progenitor aporta únicamente la mitad de su ADN.

Además, la reproducción suele ser desigual, ya que las hembras de muchas especies invierten bastante más energía que los machos en la producción, el alumbramiento —o la incubación— y la crianza de la descendencia.

La reproducción asexual, por el contrario, parece una opción mucho más ventajosa. No hace falta buscar ni lidiar con una pareja y permite transmitir el 100% de los propios genes. Sin embargo, en todo el árbol de la vida, el sexo es el mecanismo dominante. “Si observamos el panorama general, el 99,9% de los casos corresponden al sexo”, señala Dave Speijer, biólogo evolutivo de la Universidad de Ámsterdam.

Durante la reproducción sexual, el ADN de ambos progenitores se reorganiza mediante un proceso denominado recombinación, lo que aporta a cada descendiente una combinación genética única. Esto implica que, por lo general, existe una mayor diversidad genética dentro de las especies sexuales, ya que cada individuo posee una mezcla distinta de genes, una característica que suele favorecer la supervivencia de la especie.

Además, el sexo ofrece protección. Sin esta reorganización genética, los genomas quedarían expuestos a una amenaza lenta y progresiva conocida como el “trinquete de Müller”. Cuando se copia el ADN, explica Speijer, “siempre se producen errores”.

En las especies sexuales, esos errores pueden eliminarse del acervo genético. En cambio, en las especies clonales —que se reproducen principalmente de forma asexual— se transmiten una y otra vez. Se cree que con el tiempo estas mutaciones nocivas se acumulan como muescas en un trinquete de una sola dirección, degradando el genoma —generación tras generación— hasta que la especie acaba extinguiéndose.

Según esta teoría, las especies asexuales deberían tener una vida efímera, al estar condenadas a la degeneración genética. No obstante, algunas —como la molly amazónica— no solo sobreviven, sino que prosperan. Speijer cree que parte de la confusión podría deberse a la forma en la que se interpreta esta teoría.

En lugar de centrarse en el sexo en sí mismo, argumenta que resulta más útil entenderla como una limitación más amplia que afecta a toda forma de vida. Todo sistema debe contar con un mecanismo para gestionar los “errores” genéticos, y el sexo es solo una de las estrategias para conseguirlo. Desde esta perspectiva, las especies asexuales longevas no desafían necesariamente las leyes de la evolución, sino que encuentran vías alternativas para sortearlas.

A lo largo del reino animal existen diversas criaturas asexuales que parecen haber perdurado mucho más tiempo de lo que la teoría predeciría, desde insectos palo que habitan en la maleza hasta “microanimales” de aspecto amorfo.

La molly amazónica pertenece a un exclusivo grupo de especies compuestas únicamente por hembras, entregadas a una vida sin machos generación tras generación. La forma en que estas especies asexuales longevas logran, aparentemente, eludir el destino marcado por el “trinquete de Müller” sigue siendo objeto de debate.

Ricemeyer afirma que este nuevo estudio arroja luz sobre una pieza del rompecabezas que hasta ahora permanecía oculta. “Y esa pieza era la conversión génica”, remarca. La conversión génica es una modalidad de reparación genética que no es exclusiva de la molly amazónica; de hecho, se produce en multitud de organismos, incluidos los seres humanos.

En las especies sexuales —como la nuestra—, cada individuo suele portar dos copias de la mayoría de los genes: una heredada de la madre y otra del padre. Cuando el ADN sufre daños —por ejemplo, a causa de la radiación ultravioleta— las células pueden utilizar una de esas copias como plantilla para reparar la otra.

Este proceso, conocido como conversión génica, puede acabar haciendo que las dos copias de un mismo gen se parezcan cada vez más entre sí. Tanto en los seres humanos como en la mayoría de los animales, este mecanismo actúa fundamentalmente como un proceso de fondo que repara discretamente los daños del ADN a medida que surgen. Sin embargo, en el caso de la molly amazónica, parece desempeñar un papel mucho más central en el mantenimiento de su genoma.

Ricemeyer y su equipo utilizaron la secuenciación completa del genoma para comparar el ADN de las mollys amazónicas a lo largo de varias generaciones. Observaron que ciertas secciones del ADN parecían haber sido “sobrescritas” repetidamente, no mediante la reorganización genética propia de la reproducción sexual, sino a través de la conversión génica, un mecanismo que actúa con mayor frecuencia en esta especie que en la mayoría de los demás animales.

En este contexto, la conversión génica parece desempeñar para el genoma de la molly amazónica una función similar a la que la reproducción sexual cumple en el nuestro: ayudar a limitar la acumulación de mutaciones perjudiciales.

Al igual que la mayoría de los animales asexuales, la molly amazónica surgió a partir de un único encuentro fortuito. Las investigaciones sugieren que esto ocurrió hace unos 100.000 años, cuando una hembra de molly atlántica se apareó con un macho de molly de aleta de vela. A diferencia de la mayoría de los híbridos —como las mulas o los ligres—, este cruce no produjo una descendencia infértil. Por el contrario, dio lugar a un linaje capaz de reproducirse sin necesidad de sexo.

Así, en la actualidad, cada molly amazónica porta material genético de dos especies ancestrales, lo que confiere a la especie una elevada variación genética desde sus orígenes; una ventaja biológica inicial frente al “trinquete de Müller”.

Es probable que esta doble herencia sea clave para su capacidad de llevar a cabo una conversión génica tan exhaustiva. Como sus especies progenitoras están estrechamente emparentadas, sus genes son lo suficientemente parecidos como para desempeñar, en gran medida, las mismas funciones, pero también lo bastante diferentes como para ofrecer una amplia variedad de plantillas genéticas.

Igualmente sorprendente es que la conversión génica parezca producirse con mayor frecuencia en unas regiones del genoma que en otras. “Los tipos de mutaciones que cabría esperar que fueran los peores —las más peligrosas, las más deletéreas— son precisamente las zonas del genoma donde observamos que la conversión génica tiene lugar con mayor frecuencia”, afirma Ricemeyer.

El resultado es una especie que parece gozar de una salud genética extraordinariamente buena pese a haber pasado 100.000 años sin reproducción sexual.

Comprender estas estrategias alternativas para hacer frente a los “errores” genéticos podría tener repercusiones más allá de la molly amazónica, e incluso para la biología humana. Al fin y al cabo, las mutaciones nocivas no son exclusivas de las especies asexuales. “El cáncer es una enfermedad de mutaciones”, señala Ricemeyer.

Aunque se muestra cauto a la hora de no exagerar las implicaciones de sus hallazgos, sostiene que cualquier avance que profundice en nuestra comprensión de las mutaciones genéticas —y de las estrategias que emplea la naturaleza para gestionarlas— será beneficioso a largo plazo.

Sigue siendo una incógnita si la molly amazónica desarrolló una alternativa verdaderamente estable al poder de recombinación que proporciona la reproducción sexual.

Los científicos aún desconocen durante cuánto tiempo podrá la conversión génica desafiar el trinquete de Müller. No obstante, para tratarse de un pez que según la teoría evolutiva ni siquiera debería existir, su salud genética parece sorprendentemente sólida. “Pensábamos que la reproducción sexual era la única forma adecuada de mantener sano un genoma. Pero ahora hemos descubierto que no, que también existe otra forma”, concluye Ricemeyer.

*Por Florence Craig

Por BBC Mundo

BBC Mundo

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