Autofecundación: en animales, en plantas y ejemplos
La autofecundación es la unión de los gametos masculinos y femeninos de un mismo individuo. Ocurre en organismos que son hermafroditas – seres que combinan las funciones masculinas y femeninas en un solo individuo, ya sea de manera secuencial o simultánea.
Cuando la producción de los gametos de ambos tipos se solapan en tiempo (al menos en tiempo), los hermafroditas son simultáneos. Esta modalidad ofrece la posibilidad de la autofecundación.
En los organismos multicelulares, especialmente en plantas y animales, ser hermafrodita pareciera ser un fenómeno ampliamente distribuido.
La autofecundación es una estrategia óptima para ambientes constantes y con poca disponibilidad de pareja. Sin embargo, trae algunas consecuencias negativas, como la depresión por consanguineidad.
En este fenómeno, la variabilidad genética de la población se reduce, lo que disminuye su capacidad de adaptarse a cambios ambientales, resistencias a patógenos o a herbívoros. Estos aspectos parecieran ser importantes para el linaje de las plantas y para los animales.
Índice del artículo
- 1 En plantas
- 2 En animales
- 3 Ventajas de la autofecundación
- 4 Desventajas de la autofecundación
- 5 Mecanismos que impiden la autofecundación en plantas
- 6 Referencias
En las plantas es común que el mismo individuo sea “el padre y la madre” de sus semillas. A pesar de que el papel principal de las flores sea – muy probablemente – el de promover la fertilización cruzada, puede existen autofecundación en las especies hermafroditas.
Algunos ejemplos de plantas donde ocurre este fenómeno son guisantes (el organismo usado por Gregor Mendel para desarrollar las leyes básicas de la herencia, donde el evento de autofecundación fue crucial para proceso) y algunas legumbres.
En el caso de las flores de soja, por ejemplo, las flores pueden abrirse para permitir la polinización cruzadas por insectos o bien pueden permanecer cerradas y autopolinizarse.
Según Jarne et al. (2006), excluyendo a los insectos, aproximadamente un tercio de las especies animales presentan el fenómeno del hermafroditismo. Este hecho ha facilitado la evolución de la autofecundación en numerosas especies animales.
La distribución de las tasas de autofecundación son similares que en las plantas, sugiriendo que procesos similares han operado en ambos linajes en favor de la evolución de la autofecundación.
Para Jarne et al. (2006), el hermafroditismo es raro en los filos de animales más grandes, primordialmente en los artrópodos. Es un fenómeno común en filos más pequeños, incluyendo a las esponjas de mar, las medusas, los gusanos planos, los moluscos, las jeringas de mar o ascidias y los anélidos.
Estos autores encontraron que el evento de autofecundación ocurre en las taxa donde los gametos (tanto los masculinos como los femeninos) se producen en un solo sitio o glándula, como ocurre en los caracoles pulmonados.
También puede ocurrir en situaciones donde los gametos se producen en distintos lugares, o bien cuando son expulsados al agua, como ocurre en las especies marinas.
En algunos tremátodos y oligoquetos ocurre la autofecundación después de una copula necesaria en el mismo individuo.
Existen algunas ventajas de la autofecundación a corto plazo. En primer lugar, tanto el gameto femenino como el masculino provienen del mismo individuo parental.
Por ello, los organismos se benefician en un 50% extra de transmisión de sus genes – comparado con solamente el 50% de contribución típica de la reproducción sexual, ya que el 50% restante corresponde al aportado por el compañero sexual.
La autofecundación también puede verse favorecida cuando la región que habita la especie en cuestión se caracteriza por presentar cantidades reducidas de parejas potenciales o, en el caso de las plantas, en zonas donde hay poca disponibilidad de polinizadores.
Además, en las especies vegetales, la autofecundación llevaría a un ahorro energético, ya que las flores de dichas plantas pueden ser pequeñas (ya no tienen que ser grandes y visibles para atraer a los polinizadores) con una cantidad limitada de polen.
Así, la autofecundación asegura la reproducción y aumenta la colonización de la zona. La hipótesis ecológica más aceptada para explicar la evolución de la autofecundación está relacionada con garantizar la reproducción.
La desventaja principal de la autofecundación se considera la depresión por consanguinidad. Este fenómeno implica la reducción del fitness o actitud biológica de la progenie consanguínea en relación con la progenie cruzada.
Por esta razón, existen especies que, aunque son hermafroditas, poseen mecanismos para evitar la autofecundación. Los mecanismos principales serán tratados en la siguiente sección.
La visión actual de la evolución de la autofertilización involucra fuerzas ecológicas y evolutivas. Desde la perspectiva de Fisher, se asume una interacción entre las ventajas obvias de la autofecundación y la depresión por la consanguinidad.
Este modelo predice la formación de autofecundación o de cruzamientos puros, como resultado de la selección disruptiva (cuando se favorecen los extremos de un carácter), que no favorece el aumento de frecuencia de variantes intermedias.
De esta manera, los modelos proponen la evolución de este sistema como la interacción de sus beneficios frente a las desventajas.
Los modelos ecológicos, por su parte, proponen que tasas intermedias de autofecundación.
Es ampliamente conocido que la reproducción sexual otorga ventajas inmensas. El sexo incrementa la diversidad genética de los descendientes, lo que se traduce en mayor probabilidad de que los sucesores puedan afrontar mayores desafíos, como cambios ambientales, organismos patógenos, entre otros.
En contraste, la autofecundación ocurre en ciertas de plantas de cultivo y en animales. Se sugiere que dicho proceso asegura que el nuevo individuo va a desarrollarse completamente, siendo también una estrategia viable – aunque depende de la especie y de las condiciones ambientales.
Se ha encontrado que en diversas angiospermas existen mecanismos que impiden la autofecundación en los organismos hermafroditas, complicando de diversas maneras que la flor pueda fecundarse a sí misma.
Estas barreras incrementan la variedad genética de la población, ya que buscan asegurar que los gametos femeninos y masculinos vengan de padres diferentes.
Las plantas que presentan flores con estambres y carpelos funcionales evitan la autofecundación con la discrepancia del tiempo de maduración de las estructuras. Otra modalidad es una ordenación estructural que impida la transferencia de polen.
El mecanismo más común es la autoincompatibilidad. En este caso, las plantas tienden a rechazar su propio polen.
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