5 madres vírgenes: ¿Qué es la partenogénesis?

En los seres humanos, el nacimiento virginal es biológicamente imposible, pero la evolución ha dotado a algunas especies con esa curiosa capacidad llamada partenogéensis.

Dice el mito que hace mucho, mucho tiempo, una mujer dio a luz a un niño sin haber conocido varón. Hoy sabemos que, en el ser humano, tal cosa no es posible. Y no solo porque los cromosomas sexuales de una mujer sean XX y por tanto, sin la intervención de un espermatozoide que aporte un cromosoma Y, su descendencia solo podría tener cromosomas X. También sabemos que la partenogénesis no es viable en los seres humanos.

Partenogénesis es el nombre que recibe el proceso mediante el cual, la hembra de un animal consigue tener descendencia sin que se produzca la fecundación. Los animales tenemos, generalmente, células diploides, es decir, con los cromosomas emparejados. Es bien sabido que, normalmente , los gametos —óvulos y espermatozoides— se produzcan respectivamente en los órganos sexuales de las hembras y de los machos, desde unas células que llamamos germinativas, y mediante un proceso llamado meiosis, que desempareja los pares de cromosomas de las células diploides.

A diferencia de la mitosis, que forma copias exactas de una misma célula, la meiosis recombina además los cromosomas entre sí antes de desemparejarlos, dando lugar a células haploides (con juegos de cromosomas simples) con mayor variabilidad genética. Cuando un óvulo y un espermatozoide se encuentran, se combinan los cromosomas, emparejándose de nuevo y formando un embrión diploide.

En el ser humano esa es la única forma de producir embriones. Sin embargo, la evolución ha dotado a un importante número de especies de esa curiosa capacidad. De hecho, hay varias formas de partenogénesis. Hoy os presentamos cinco curiosos ejemplos de madres vírgenes en la naturaleza.

hembras de pulgón
Las hembras de pulgón pueden tener varias generaciones partenogenéticas de clones

Generaciones y generaciones de pulgones clones  


Algunas especies de  pulgones tienen un ciclo de vida que encadena varias generaciones consecutivas de madres vírgenes. En los pulgones las hembras tienen cromosomas XX, pero los machos tienen X0, es decir, les falta un cromosoma del par sexual. Pero como el huevo es anterior a la gallina, empezaremos por el principio.

Tras el frío invierno, en las primeras semanas de primavera, los huevos del año anterior comienzan a eclosionar. De esos huevos nacen hembras ápteras, es decir, sin alas. La hembra tarda en madurar apenas una semana y, cuando está lista, se reproduce. Pero no por huevos. Pare crías vivas. Entre 50 y 100 crías cada hembra. Y todas ellas, hembras. Este tipo de partenogénesis se llama apomíctica, y en el proceso no sucede meiosis alguna. Las células germinativas simplemente se reproducen por mitosis, y dan lugar a embriones que no son sino clones de la madre.

Como se indica, una hembra tarda apenas una semana en madurar, por lo que todas las descendientes supervivientes podrán tener una segunda generación partenogenética, y luego una tercera y una cuarta… en algunas especies, hasta cuarenta. Hay casos en que las crías ya están preñadas cuando nacen. Según la especie, en algunas generaciones pueden tener alas. De cualquier modo, la tendencia continúa con generaciones consecutivas de hembras, hasta que sucede un cambio drástico en el ambiente. En ese momento, la siguiente generación tiene dos particularidades que la diferencian. Por un lado, todos tienen alas, y por otro lado, una parte de la descendencia nace con un cromosoma menos. En lugar de nacer todos XX, hembras, ahora parte de la población es X0, macho. Es entonces cuando se realiza la meiosis, los animales producen sus gametos, y se reproducen sexualmente para poner huevos, que esperarán todo el invierno antes de volverse a abrir.

abeja reina
La abeja reina puede elegir poner un huevo fecundado, o uno partenogenético sin fecundar

Las abejas, madres vírgenes de machos


La diferenciación sexual de las abejas también es distinta de la nuestra. En este caso, la clave no está en la presencia o ausencia de un cromosoma, sino en el número total de cromosomas. Como se dijo al principio, lo habitual es que todos los animales tengan los cromosomas emparejados, es decir, que sus células sean diploides. En las abejas encontramos una excepción: los machos son haploides.

A este tipo de partenogénesis se llama arrenotoquia, y se caracteriza porque la diferenciación sexual sucede según el huevo esté o no fecundado. En la hembra, la meiosis sucede con normalidad, formando óvulos haploides. Estos huevos pueden fecundarse con un espermatozoide para formar un embrión diploide, o quedar sin fecundar. Cuando una abeja reina pone un huevo fecundado, el animal que nace es diploide, y por tanto, hembra. Pero si pone un huevo sin fecundar, la carga cromosómica será haploide, y nacerá un macho.

Se da, por tanto, la curiosidad de que la hembra puede reproducirse sin necesidad de macho, pero si lo hace, solo tendrá machos como descendencia, y para tener más hembras, necesitará un macho.

cochinilla
La hembra de ciertas especies de cochinilla pone huevos partenogenéticos, pero no se sabe si emergerá un macho o una hembra

Cochinillas, manteniendo la sorpresa del sexo del bebé 

Las cochinillas son un grupo de pequeños insectos parásitos de plantas, entre los que se incluyen los cultivados por humanos para la extracción del colorante alimentario rojo cochinilla. En algunas de las especies se da una partenogénesis diferente a las que hemos visto hasta ahora: la anfitoquia. Las hembras son capaces de producir huevos diploides por partenogénesis, pero de estos huevos pueden nacer tanto machos como hembras.

Es un fenómeno similar a lo que sucede en la última generación partenogenética de los pulgones. Además, en este caso, de forma similar a como sucedía en aquellos, también se da la reproducción sexual. Sin embargo, la principal diferencia aquí es que la partenogénesis no se da por simple mitosis, como sucedía con los otros insectos. En este caso, la meiosis se produce normalmente, incluyendo el entrecruzamiento de los cromosomas, pero antes de que las células hijas lleguen a separarse, sus núcleos vuelven a fusionarse, formando los huevos diploides.

insecto palo
Las hembras de insecto palo son tan autosuficientes reproduciéndose, que hay especies que no tienen macho

Insectos palo, el macho innecesario


Las hembras deinsecto palotambién realizan la meiosis, pero en algunas especies, cuando el óvulo se forma, se fecunda con otro óvulo de la misma hembra. En esta forma de partenogénesis, que llamamos telitoquia, la criatura que nace es siempre una hembra, para que nazca un macho es necesario que se produzca la fecundación con espermatozoides.

Hay especies para las que la reproducción sexual es, ocasionalmente, necesaria para poder aumentar la variabilidad genética de la población, pero las que viven en entornos particularmente estables, no lo necesitan. A tal punto, que encontramos especies de insectos palo en las que solo hay hembras partenogenéticas y el macho es desconocido, y probablemente, inexistente.

lagartija
Algunas formas híbridas de lagartija de cola de látigo están enteramente formadas por ejemplares hembras

Lagartija de cola de látigo; una especie híbrida de hembras
 

Entre las especies del género Aspidoscelis existe una elevada proximidad evolutiva. Cuando una hembra y un macho de dos especies distintas se intentan reproducir entre sí, sucede algo similar a lo que ocurre entre un caballo y una asna; nace un híbrido. Pero a diferencia de la mula, que suele ser estéril, en este caso la hembra híbrida que sale no lo es. Es partenogenética. Partiendo así de una primera madre, generación tras generación, puede dar lugar a todo un linaje de hembras partenogenéticas.

Si se da la necesidad, aun así, pueden optar por la reproducción con machos. Pero no machos híbridos, sino machos de otras especies, que pueden pertenecer a las parentales que dieron lugar a la híbrida en primer momento, o a alguna otra. Las mezclas resultantes pueden tener dotaciones cromosómicas muy extrañas, incluso triploides o tetraploides —con tres o cuatro juegos de cromosomas, en lugar de dos—. De hecho, las descendientes de estas nuevas hibridaciones pueden, en sí mismas, tener su nueva configuración genética, distinta de las anteriores, y formar una nueva especie por partenogénesis.

Como en el insecto palo, el tipo de partenogénesis es la telitoquia, pero con una particularidad nueva. Gracias a que estas hembras tienen cromosomas multiplicados, durante la meiosis, los cromosomas pueden recombinarse no con sus homólogos, sino con sus cromosomas hermanos, lo que proporciona nueva diversidad genética a la descendencia. Aunque no tanto como se esperaría de una reproducción sexual, al menos las hembras que nacen no son simples clones de sus madres.

Este caso particular no solo derriba los muros de la sexualidad entendida de forma tradicional, mostrándonos auténticas madres virginales de la naturaleza, sino que hace temblar los cimientos en los que se basa la definición de “especie”.
 

REFERENCIAS:

Judson, O. P., & Normark, B. B. 1996. Ancient asexual scandals. Trends in Ecology & Evolution, 11(2), 41-46. DOI: 10.1016/0169-5347(96)81040-8

Manríquez-Morán, N. L. 2007. Diversidad clonal en los lacertilios unisexuales del género Aspidoscelis. Boletin de La Sociedad Herpetológica Mexicana.

Maynard Smith, J. 1978. The evolution of sex. Cambridge University Press. Simon, J.-C., Delmotte, F., et al. 2003. Phylogenetic relationships between parthenogens and their sexual relatives: the possible routes to parthenogenesis in animals: ROUTES TO PARTHENOGENESIS IN ANIMALS. Biological Journal of the Linnean Society, 79(1), 151-163. DOI: 10.1046/j.1095-8312.2003.00175.x

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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