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
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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