La fascinante reproducción sexual sin machos ni hembras

En general se asume que para reproducirse sexualmente son necesarios machos y hembras, pero los hongos tienen un sistema totalmente distinto.

De forma general, se asume que la reproducción sexual se sostiene en un principio básico: la necesidad de machos y hembras. Por todos es conocida la existencia de organismos hermafroditas, en determinadas especies, que pueden cumplir con la función reproductora masculina o femenina, ya sea simultánea o secuencialmente —primero una, luego la otra, sin solaparse—, y de otras excepciones que generan un espectro sexual. Pero, en todo caso, las células encargadas de la reproducción sexual son dos claramente distintas, el óvulo y el espermatozoide.

Animales y plantas, el sistema más conocido

El gameto femenino, óvulo en los animales y oosfera en las plantas, es grande, de forma esférica y sin capacidad de movimiento. Por el contrario, el gameto masculino, representado por el espermatozoide en los animales, y los núcleos del grano de polen​​ en las plantas, suele ser pequeño y móvil, ya sea por sus propios medios o por sistemas ajenos a él. 

La fecundación en los animales puede darse de formas distintas, pero en casi todos los casos, los espermatozoides se mueven hacia el óvulo. En las plantas, el grano de polen, llamado gametofito masculino, es el encargado de transportar a los gametos masculinos  hasta la oosfera—por la acción del viento o de animales polinizadores—. 

En general, lo que define al gameto femenino como femenino y al masculino como tal, es esa diferencia morfológica y funcional, basada en el tamaño y en la motilidad. Sin embargo, los hongos tienen un sistema muy distinto.

Seta

La seta o carpóforo es el aparato reproductor asexual de algunos hongos.

La reproducción asexual en hongos

La forma más conocida de reproducción de los hongos es mediante esporas. Las hifas del hongo, que son las que conforman el ser vivo, forman un cuerpo fructífero o carpóforo —las setas, o los ‘pelillos’ del moho— que contiene los esporangios. Mediante la mitosis celular, el esporangio produce esporas que son, genéticamente, clones del hongo original. Son liberadas al medio, y de ellas germinan nuevas hifas que formaran nuevos hongos, genéticamente idénticos a su ancestro.

Este ciclo de vida, simple y eficaz, tiene muchas ventajas: es rápido y energéticamente barato. Todas las células de los hongos que se reproducen de este modo son haploides, es decir, solo tienen un juego impar de cromosomas. El problema es la ausencia de variabilidad genética. A menos que suceda alguna mutación en algún momento del proceso, todos los descendientes serán genéticamente idénticos a sus ancestros, y ante cualquier evento que afecte negativamente a estos hongos, toda la población sufrirá los efectos debido a esa gran homogeneidad. 

Los hongos experimentando con el sexo

Para solventar este problema, los hongos, en ocasiones, alternan generaciones haploides con alguna generación diploide. Pero cada grupo de hongos lo hace de una manera distinta, algunos de forma bastante intuitiva, pero otros emplean estrategias más sorprendentes.

Hongos mucoral
Ciclo vital de los hongos mucorales (Deacon et al., 2006).

Muchos hongos, como los quítridos o los oomicetos, desarrollan gametos, denominados oósporas —grandes y sésiles— y zoósporas —pequeñas y móviles— muy parecidos a los gametos femenino y masculino de animales y plantas, y bien podrían encajar en esas categorías, aunque se trate de reproducciones sexuales que han evolucionado de forma independiente, y son, en realidad, análogas. 

Sin embargo, en muchos otros grupos de hongos, algunos tan conocidos como el género Aspergillus o la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae), el proceso de reproducción sexual es mucho más sutil. Como en el caso anterior, cada hifa haploide —o cada célula, en las levaduras— pertenece a un sexo distinto. 

En algunos casos, como los hongos mucorales, no llegan a formar esporas: simplemente, cuando una hifa se encuentra con otra de sexo contrario, se fusionan, formando lo que se denomina una zigospora diploide, que tras la meiosis, formará esporas haploides geneticamente distintas, que tras germinar, formarán nuevos hongos. 

En otros casos, como en algunos ascomicetos, se forman gametangios que producen los gametos, pero carentes de diferenciación. Los de ambos sexos son idénticos, y cuando un gameto que viaja libre se encuentra con la hifa de un hongo de sexo opuesto, se produce la fusión, se forma el zigoto diploide y sufre la meiosis para volver a formar esporas haploides.

Levadura de cerveza
Ciclo vital de la levadura de la cerveza

En la levadura de la cerveza, simplemente, cuando dos células de sexo opuesto se encuentran, se fusionan formando una levadura diploide que, pudiendo pasar por varios ciclos de mitosis, terminará realizando la meiosis y generando nuevas levaduras haploides.

La clave es que en ninguno de estos casos existe una diferencia clara entre las células o individuos que actúan como gametos. No hay un hongo, una levadura o una espora grande y sésil, y otra pequeña y móvil. Por eso, en estos casos, no se suele hablar de organismos masculinos y femeninos. Algunos han propuesto denominar a estos sexos tan extraños como “+” y “-”.  Otros proponen “A” y “a”, y en las levaduras reciben el nombre de “MATa” contra “MATα”, o simplemente “a” contra “α” 

Se denominen como se denominen, cualquier intento de asimilar estos extraños sexos con la concepción de macho y hembra que conocemos será estéril. Pues son una forma de sexo que ha evolucionado de forma independiente, y que no presenta analogía alguna con la diferenciación sexual animal.

Referencias:

Clement, S. T. et al. 2013. Regulation of Yeast G Protein Signaling by the Kinases That Activate the AMPK Homolog Snf1. Science Signaling, 6(291). DOI: 10.1126/scisignal.2004143

Deacon, J. W. et al. 2006. Fungal biology (4th ed). Blackwell Pub.

Heitman, J. et al. 1999. On the Origins of Congenic MATα and MATa Strains of the Pathogenic Yeast Cryptococcus neoformans. Fungal Genetics and Biology, 28(1), 1-5. DOI: 10.1006/fgbi.1999.1155

Ruderfer, D. M. et al. 2006. Population genomic analysis of outcrossing and recombination in yeast. Nature Genetics, 38(9), 1077-1081. DOI: 10.1038/ng1859

Sipiczki, M. et al. 2020. MAT heterozygosity and the second sterility barrier in the reproductive isolation of Saccharomyces species. Current Genetics, 66(5), 957-969. DOI: 10.1007/s00294-020-01080-0

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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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