La mayoría de los animales, incluidos los humanos, tienen dos copias de su genoma: el conjunto completo de instrucciones necesarias para producir cada célula, tejido y órgano del cuerpo.
Pero algunos animales llevan más de dos conjuntos completos del genoma, lo que se conoce como poliploidía. Los biólogos se han preguntado durante mucho tiempo si estos cromosomas adicionales ayudan o dificultan esas especies.
En un estudio que involucró a varias generaciones de un caracol de agua dulce en Nueva Zelanda, los investigadores de la Universidad de Iowa descubrieron que la poliploidía no parece ser ni un activo ni un inconveniente para las hembras que tienen descendencia sin la ayuda de un macho. En cambio, son los caracoles'sexualidad que crea una ventaja: las hembras asexuales, según el estudio, crecieron el doble de rápido durante la fase juvenil tardía y alcanzaron la madurez reproductiva un 30 por ciento más rápido que los caracoles hembras que se aparearon con machos.
Eso en sí mismo plantea preguntas biológicas fundamentales: si las hembras asexuales crecen más rápido y tienen hijos mucho más rápido que las hembras sexuales, ¿cuál es el propósito del sexo y por qué es el método dominante de reproducción en el mundo animal?
"Cuando hicimos el estudio, pensamos que la poliploidía sería mala para los asexuales, pero no encontramos ninguna evidencia de eso", dice Maurine Neiman, profesora asociada de biología en la UI y autora correspondiente del artículo, publicada enel periódico Ecología y evolución . "Esto hace que el papel del sexo sea aún más difícil de explicar"
Los caracoles de barro, Potamopyrgus antipodarum, viven en lagos y arroyos en toda Nueva Zelanda. También fueron descubiertos en Idaho en 1987 y desde entonces se han extendido a los Grandes Lagos y más al este hasta la Bahía de Chesapeake, según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos,que clasifica a los animales como una especie invasora.
Se sabe que las hembras sexuales y asexuales viven en los mismos lagos en Nueva Zelanda, aunque también existen por separado en otros lagos. Los machos se aparean con cualquiera de ellas, pero sus genes no se transmiten en los encuentros con hembras asexuales. Esos factores yla abundancia de los caracoles los convirtió en una buena especie para probar los efectos de la poliploidía.
El equipo de UI comparó caracoles hembras reproductivas sexualmente con solo dos copias de su genoma con hembras asexuales con tres y cuatro copias. Juntas, produjeron suficientes generaciones para ocupar 1,500 tazas, una taza por caracol.
"Cuando comenzamos, pensamos que el proyecto tomaría entre seis y nueve meses", dice Katelyn Larkin, quien obtuvo su licenciatura y maestría en biología en la UI y ha trabajado en el laboratorio de Neiman desde que era estudiante de segundo año ". En cambio,tardó más de tres años. Aprendimos que estos caracoles crecen a paso de tortuga ".
Las hembras asexuales, independientemente del número de copias genómicas que poseían, crecieron más rápido y alcanzaron la madurez reproductiva más rápido que las hembras sexuales, descubrieron los investigadores. En términos humanos, sería como si las hembras asexuales pudieran tener hijos a los 13 añosaños de edad, mientras que las hembras sexuales no alcanzarían la edad reproductiva hasta los 18 años. Combine eso con el hecho de que las hembras asexuales producen solo crías hembras, y usted se pregunta por qué todavía existen los caracoles hembras sexuales.
"No es solo que los asexuales no están haciendo varones. Las hijas asexuales también están creciendo más rápido", señala Neiman.
Antes de su estudio, Neiman pensó que las hembras asexuales pagarían costos adicionales por cada genoma adicional porque estarían llenas de ingredientes metabólicamente caros como el ARN y las proteínas. Tal es el caso de las plantas, como el trigo. Pero no hubo diferencia entasa de crecimiento, longitud de la concha o tiempo hasta la madurez reproductiva entre hembras asexuales con tres copias genómicas y aquellas con cuatro, descartando esa teoría.
En cambio, la sorpresa radica en el hecho de que las hembras asexuales no parecían pagar ningún precio por tener esos genomas adicionales. De hecho, no había ninguna desventaja perceptible en absoluto.
Entonces, ¿por qué existen los caracoles hembras sexuales y cómo sobreviven cuando coexisten y compiten con hembras asexuales?
La respuesta puede deberse en parte a un gusano parásito que se alimenta de los caracoles. Las hembras asexuales son más vulnerables porque los genomas de sus descendientes son réplicas exactas, lo que los hace más fáciles de eliminar y eliminar. Las hembras sexuales, porquecompañero, hereda un conjunto genómico separado y distinto que diversifica el acervo genético y, por lo tanto, los hace más capaces de resistir los ataques parasitarios.
Aún así, se han encontrado hembras sexuales junto a asexuales en lagos sin gusanos parásitos, lo que enturbia la idea de que la diversidad genética es la única razón por la que persisten los caracoles sexuales.
A Neiman parece gustarle así.
"Se podría argumentar que nuestro genoma es lo más importante que tenemos, sin embargo, no sabemos por qué los humanos tienen dos copias cuando muchos organismos funcionan bien con uno, tres o más", dice. "Estola investigación habla de esa pregunta "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Iowa . Original escrito por Richard C. Lewis. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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