Partenogénesis: qué es, tipos y organismos donde ocurre
¿Qué es la partenogénesis?
La partenogénesis es la reproducción de un embrión a partir de un gameto femenino. En la mayoría de los casos no existe participación alguna del gameto masculino en el proceso reproductivo.
Sin embargo, existe un caso particular de partenogénesis denominado gimnogénesis, en el cual es necesaria su participación. En este caso, el espermatozoide entra en el óvulo y lo activa para iniciar el desarrollo de un nuevo organismo.
La partenogénesis es un fenómeno muy común entre plantas y animales. Se calcula que puede ocurrir en hasta el 1% del número total de especies conocidas.
Este tipo de reproducción puede suceder en prácticamente todos los grandes grupos de animales y plantas, exceptuando los taxones más evolucionados, como gimnospermas y mamíferos, en los cuales no hay registros confiables de su ocurrencia.
Tipos
Dependiendo de los mecanismos citológicos involucrados, la partenogénesis puede ser de varios tipos, entre ellos:
Ticopartenogénesis
También denominada partenogénesis facultativa, sucede cuando el desarrollo de los huevos no fecundados ocurre ocasional y espontáneamente. Este tipo de partenogénesis es muy frecuente en animales.
Según algunos autores, es el único tipo real de partenogénesis. La formación de gametos en la ticopartenogénesis puede, o no, involucrar divisiones meióticas. Según la presencia o ausencia de meiosis, esta partenogénesis puede a su vez dividirse en:
Partenogénesis apomíctica
También denominada ameiótica o diploide. En esta hay supresión de la meiosis. Los hijos se desarrollan a partir de huevos no fertilizados, a través de una división mitótica.
Da origen a organismos idénticos genéticamente a la madre. Este tipo de partenogénesis suele ocurrir en rotíferos y la mayoría de los grupos de artrópodos.
Partenogénesis automíctica
También denominada meiótica o haploide. En este proceso se mantiene la meiosis. La restauración de la condición diploide ocurre por la duplicación o fusión de gametos producidos por la madre. Este tipo de partenogénesis ocurre con mucha frecuencia en insectos.
Ginogénesis
La ginogénesis es un tipo especial de reproducción sexual. En esta, es necesario que el espermatozoide penetre en el óvulo para activar el desarrollo embrionario.
Pero, al contrario de la fecundación normal, no ocurre fusión de los núcleos masculino y femenino. Después de la fusión de gametos, los cromosomas del esperma se degeneran dentro del citoplasma del huevo o pueden ser expulsados del cigoto.
El embrión ginogenético se desarrollará solo a expensas del núcleo del óvulo. Debido a esto, las crías ginogenéticas son todas hembras idénticas a la madre.
Este tipo de reproducción puede ocurrir cuando las hembras ginogenéticas se aparean con machos de la forma bisexual de su misma especie o de especies relacionadas. Algunos autores no la consideran una partenogénesis propiamente dicha.
Hibridogénesis
Es un modo de reproducción “hemiclonal”. En esta, padres de especies distintas se aparean y producen híbridos. La mitad del genoma se transmite sexualmente, mientras que la otra mitad lo hace “clonalmente”.
El esperma se fusiona en el núcleo del óvulo, y los genes paternos se expresan en tejidos somáticos, pero son excluidos sistemáticamente de la línea germinal. Solo la madre transmitirá el genoma a la siguiente generación.
Este tipo de partenogénesis suele ocurrir en especies de peces del género Poeciliopsis, y también ha sido observado en la hormiga del desierto Cataglyphis hispanica.
Organismos en los que ocurre la partenogénesis
Rotíferos
Entre los Rotifera existen especies que se reproducen únicamente por partenogénesis apomíctica femenina, y especies que alternan esta partenogénesis con la reproducción sexual ordinaria.
La transición entre la reproducción asexual y sexual es controlada por el ambiente. El éxito de las especies de rotíferos que han perdido la reproducción sexual por completo se debe, según algunos autores, a la acumulación de mutaciones durante los períodos de reproducción partenogenética apomíctica exponencial.
Esto, junto con el cruce “mitótico”, permitiría que se produzca suficiente diversidad genotípica para adaptarse a distintas condiciones ambientales. De esta manera se eliminaría una gran ventaja de la reproducción sexual.
Moluscos
La partenogénesis ha sido señalada para algunas especies de moluscos gastrópodos. Entre estas especies están Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, y todas las especies del género Melanoides.
Todos los representantes de este último género, excepto la raza diploide de M. tuberculata, son poliploides.
Crustáceos
Este tipo de reproducción ha sido documentada para numerosos grupos de crustáceos, incluyendo notostracos, conchostracos, anostracos, cladóceros, decápodos y ostrácodos.
En Cladocera la forma de reproducción típica es mediante partenogénesis cíclica. Las hembras se reproducen partenogenéticamente desde la primavera hasta el verano.
Cuando las condiciones ambientales son adversas, los organismos se reproducen sexualmente, con la finalidad de formar huevos enquistados que puedan sobrevivir largos periodos en estados de latencia.
Los cangrejos de mármol (Procambarus fallax forma virginalis) son los únicos crustáceos decápodos conocidos que se reproducen solo por partenogénesis.
Vertebrados
Entre los peces cartilaginosos, la partenogénesis ocurre al menos en la raya águila, el tiburón cebra y el tiburón martillo. En peces óseos se ha reportado hibridogénesis para especies del género Poecilliopsis.
Algunos otros peces pueden alternar reproducción sexual y partenogenética. Numerosas especies de lagartijas se reproducen por partenogénesis. Se cree que la hibridación es la principal causa de este tipo de reproducción en las mismas.
También ha sido reportada ticopartenogénesis en otros grupos de reptiles, principalmente en pitones y otras culebras. En aves ha sido observada partenogénesis espontánea en gallinas, pavos y algunas especies de codornices.
En los mamíferos, los genomas maternos y paternos son necesarios para el desarrollo embrionario normal. Debido a ello, la partenogénesis no ocurre en forma natural en estos organismos.
Esta ha sido lograda de forma experimental en laboratorio. Sin embargo, la partenogénesis inducida suele resultar en un desarrollo anormal.
Plantas
Numerosas especies de plantas presentan patrones bien definidos de partenogénesis geográfica, donde las formas partenogenéticas se ubican más hacia las zonas frías. Las formas sexuales son más tropicales que sus pares asexuales.
Referencias
- G. Scholtz, A. Braband, L. Tolley, A. Reiman, B. Mittmann, C. Lukhaup, F. Steuerwald, G. Vogt (2003). Parthenogenesis in an outsider crayfish. Nature.
- U. Mittwoch (1978). Parthenogenesis review article. Journal of Medical Genetics.
- P.A. Eyer, L. Leniaud, H. Darras y S. Aron (2013). Hybridogenesis through thelytokous parthenogenesis in two Cataglyphis desert ants. Molecular Ecology.