En 1958, el biólogo soviético Ilya Darevsky describió un género de lagartos que consistía solo en hembras. Este fue un gran descubrimiento mundial. Antes de eso, estaba claro que existe un fenómeno como la partenogénesis ("reproducción virgen" en la que las células reproductoras femeninas se desarrollan en un organismo adulto sin fertilización). Este proceso se ha descrito en insectos. Pero nadie imaginó que las hembras vertebradas también podrían prescindir de los machos.
Curiosamente, los biólogos reconocen la partenogénesis como reproducción sexual, ya que la descendencia se desarrolla a partir de la célula germinal. Entonces, ¿por qué, junto al género de los lagartos, que se reproducen de la forma habitual en los vertebrados, a través de la fusión de cromosomas masculinos y femeninos, hay un género que consiste únicamente en "mujeres" que se auto reproducen?
El jefe del laboratorio de organización del genoma del Instituto de Biología Genética de la Academia de Ciencias de Rusia, doctor en ciencias biológicas Alexei Ryskov, explica: “La partenogénesis sigue siendo un fenómeno misterioso para los científicos, hay muchas cuestiones fundamentales. Alguna vez se creyó que las opciones para conocer a los “niños de la partenogénesis” son muy raras, deben ser inviables. Luego nos dimos cuenta de que hay géneros enteros de lagartijas y serpientes hembras que se han clonado a sí mismas durante milenios. Tal clonación natural sugiere que en una determinada etapa surgió algún tipo de hembra con propiedades alteradas, que se volvió unisexual como resultado de complejas transformaciones. Estas hembras del mismo sexo son descendientes de individuos de especies bisexuales. Por el momento, sabemos que entre los vertebrados, la partenogénesis es común solo en los reptiles: estos son lagartos y serpientes.
La pregunta principal se relaciona con el tema de la acumulación de mutaciones. Si el proceso de degeneración, es decir, el deterioro de las características fenotípicas de la descendencia, se observa incluso con cruces estrechamente relacionados, ¿qué pasa con la clonación a uno mismo?
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A lo largo de la vida, el cuerpo acumula mutaciones, que transmite "en línea recta" a su descendencia. Resulta que la descendencia debería ser menos viable en relación con el padre y, por lo tanto, la línea corre el riesgo de desaparecer rápidamente. Sin embargo, se ha demostrado que existen lagartos partenogenéticos durante milenios.
Los científicos rusos del Instituto de Biología Genética de la Academia de Ciencias de Rusia, con el apoyo de la Fundación de Ciencias de Rusia, decidieron descubrir cómo las madres partenogenéticas y sus hijas difieren a nivel del genoma. También se estableció la tarea de comprender los dispositivos de los genomas de mujeres del mismo sexo y compararlos con los genomas de mujeres bisexuales. A modo de comparación, se tomaron los datos genómicos de los "padres históricos" del lagarto del mismo sexo.
"Sabemos de dos progenitores bisexuales", explica Alexey Ryskov. “También está claro cuál de ellos es paterno, cuál es materno. Como resultado del cruce híbrido hace unos 10 mil años, se formó una hembra alterada, que se volvió unisexual. Entonces ella vive, adorando a sí misma. Ahora que se han secuenciado los tres genomas, estamos en la etapa de compararlos”.
Lagarto Rostombekov. Foto: dominio público
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Está claro que los genomas de los "padres históricos" han mutado a lo largo de los milenios. Incluso al estudiar los clones, los científicos ya están encontrando eventos mutacionales. Otra pregunta es qué tan importantes son las mutaciones y cuánto tiempo persisten.
La cuestión de la aparición del mecanismo de partenogénesis y su conveniencia sigue abierta. ¿Por qué, en un caso de hibridación, aparece una descendencia inviable, y en el otro, todo un género de clones que existe desde hace milenios?
Hay hipótesis que describen la posibilidad de que un bisexual se convierta en unisexual. Por ejemplo, la hipótesis del equilibrio de Moritz (S. Moritz) sugiere que cuando se cruzan, las especies materna y paterna deben estar lo suficientemente cerca para obtener un individuo viable, pero al mismo tiempo lejos para que pueda ocurrir cualquier cambio fuerte en el proceso de funcionamiento celular. Sin embargo, tan pronto como los científicos en el laboratorio están tratando de lograr el surgimiento de la primera madre que sea capaz de "concepción inmaculada", surgen inmediatamente pensamientos de detalles inexplicables. Quizás estas sutilezas estén ocultas en la interacción de dos genomas: nuclear y mitocondrial.
Se supone que todas estas preguntas fundamentales deberían ser respondidas por un estudio de científicos del Instituto de Biología Genética de la Academia de Ciencias de Rusia.
Anna Urmantseva
