Especie animal que se reproduce con solo hembras

En los ácaros de la especie Platynothrus peltifer, la reproducción se lleva a cabo desde hace más de 20 millones de años sin aportación de los machos. ¿Cómo ha logrado perdurar esta especie con solo las hembras?

La reproducción sexual es el motor de la evolución: fomenta la diversidad genética y ayuda a los organismos a adaptarse más rápidamente a las cambiantes condiciones ambientales. Sin reproducción sexual, las especies animales acaban estancándose genéticamente y se extinguen. Sin embargo, la especie de ácaros Platynothrus peltifer desafía este paradigma: ha existido durante más de 20 millones de años sin reproducción sexual.

Estos ácaros producen su descendencia, siempre femenina, a partir de huevos no fertilizados por macho alguno. Los machos están ausentes o son extremadamente infrecuentes y no contribuyen al acervo genético de la especie.

Al igual que los humanos, estos ácaros poseen dos juegos de cromosomas. Sin embargo, los individuos de Platynothrus peltifer se reproducen por partenogénesis: las madres producen hijas a partir de huevos sin fecundar, lo que da lugar a una población formada enteramente por hembras y que, por tanto, pueden ser “clones completos” de la madre.

Un equipo internacional encabezado por Hüsna Öztoprak, de la Universidad de Colonia en Alemania, ha investigado la reproducción asexual de estos ácaros utilizando técnicas de secuenciación del genoma.

Los investigadores analizaron por primera vez las diferencias acumuladas entre las copias cromosómicas y evaluaron su importancia para la supervivencia del ácaro.

Öztoprak y sus colegas demuestran que la clave de la evolución sin sexo en estos ácaros puede residir en la evolución independiente de sus dos copias cromosómicas, un fenómeno conocido como “efecto Meselson”. El equipo de investigadores identificó varios mecanismos que pueden contribuir a la diversidad genética de los conjuntos cromosómicos, permitiendo potencialmente la persistencia a largo plazo del ácaro.

En el ácaro, las dos copias de los conjuntos cromosómicos evolucionan de forma independiente, lo que permite la aparición de nuevas variantes genéticas al tiempo que se conserva información importante.

Individuo de la especie Platynothrus peltifer. (Foto: Mark Maraun / Katja Wehner)

El equipo observó notables diferencias en la expresión génica, es decir, qué copias de los genes están activas y en qué medida. Estas diferencias permiten responder con rapidez a los cambios ambientales y proporcionan una ventaja selectiva.

Otro mecanismo que contribuye a la diversidad genética es la transferencia horizontal de genes, es decir, el movimiento de material genético fuera de las barreras de la reproducción sexual. La transferencia horizontal de genes puede considerarse como la adición de nuevas herramientas a una caja de herramientas ya existente. Algunos de estos genes parecen ayudar al ácaro a digerir las paredes celulares, ampliando así la gama de alimentos de los que puede nutrirse.

Además, los elementos genéticos transponibles, o transposones, desempeñan un papel importante. Los transposones se mueven dentro del genoma como los capítulos de un libro que se reordenan para cambiar el curso de la trama. El hecho de que la actividad de estos transposones difiera entre las dos copias cromosómicas es especialmente importante. Mientras que en una copia son activos y, por tanto, pueden provocar cambios dinámicos, en la otra tienden a permanecer más bien inactivos.

El estudio se titula “Chromosome-scale genome dynamics reveal signatures of independent haplotype evolution in the ancient asexual mite Platynothrus peltifer’“. Y se ha publicado en la revista académica Science Advances.

Fuente: NCYT de Amazings