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Partenogénesis

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Partenogénesis Es una forma de reproducción asexual en la que la descendencia se desarrolla a partir de óvulos no fertilizados. Un modo común de reproducción en artrópodos, como insectos y arácnidos, la partenogénesis también ocurre en algunas especies de peces, anfibios y reptiles.

La partenogénesis es parte de la amplia diversidad de adaptaciones que se encuentran en la naturaleza, asegurando la perpetuación del linaje de los organismos. La reproducción no solo asegura el propósito individual de la supervivencia de la especie, sino que también proporciona organismos para las cadenas alimentarias. La mayoría de los animales que se dedican a la partenogénesis también utilizan reproducción sexual o comportamientos sexuales, lo que refleja el modo casi universal de esta forma de reproducción entre los eucariotas.

Visión general

La partenogénesis (que se deriva de las palabras griegas para "virgen" y "creación") es más eficiente que la reproducción sexual porque no siempre implica comportamientos de apareamiento, que requieren energía y generalmente conllevan riesgos. Además, todos los miembros de una población asexual son capaces de reproducirse. Sin embargo, la desventaja es que la reproducción asexual, a diferencia de su contraparte sexual, no genera diversidad genotípica, lo cual es importante para adaptarse a los cambios ambientales abióticos y bióticos.

Dados los inconvenientes de la reproducción asexual para la supervivencia a largo plazo de la especie, la mayoría de las especies que participan en la partenogénesis también participan en la reproducción sexual o en los comportamientos sexuales. La partenogénesis, por lo tanto, generalmente sirve como una estrategia reproductiva disponible, a menudo una respuesta a las condiciones ambientales o estacionales, como la cantidad de recursos disponibles. Los pulgones, por ejemplo, son partenogénicos en primavera y verano, multiplicándose rápidamente mientras las condiciones son favorables; Durante los meses de invierno, se aparean y las hembras eclosionan los huevos fertilizados. En casos raros, sin embargo, la partenogénesis no ocurre en combinación con la reproducción sexual o los comportamientos: el rotífero bdelloide Philodina roseola, por ejemplo, se reproduce exclusivamente por partenogénesis, y se cree que la especie evitó la reproducción sexual durante 85 millones de años (Judson 2002).

Además de su función reproductora, la partenogénesis funciona como parte de un mecanismo para determinar el sexo en algunas especies. En las hormigas y la mayoría de las especies de abejas y avispas, las hembras se desarrollan a partir de huevos no fertilizados y se conocen como haploides (que poseen un conjunto de cromosomas), mientras que los machos se desarrollan a partir de huevos fertilizados y, por lo tanto, son diploides (que poseen dos conjuntos de cromosomas, uno de cada progenitor ) Por lo tanto, en especies también capaces de reproducción sexual, la partenogénesis puede ayudar a regular el número relativo de machos y hembras en una población.

Comportamiento sexual

En algunas especies, la partenogénesis requiere un acto sexual para desencadenar el desarrollo del huevo, a pesar de que este comportamiento no fertiliza el huevo. En las garrapatas y los ácaros partenogénicos, por ejemplo, los huevos se desarrollan solo después de que los animales se han apareado, pero los huevos permanecen sin fertilizar. Algunas especies de escarabajos que no tienen machos requieren esperma para desencadenar el desarrollo; Estos escarabajos se aparean con machos de especies estrechamente relacionadas. Sin embargo, el esperma no aporta material genético.

En otras especies partenogénicas que carecen de machos, las hembras se estimulan entre sí para activar los mecanismos neuroendocrinos necesarios para la maduración del huevo. Este fenómeno ha sido ampliamente estudiado en el whiptail de Nuevo México (género Cnemidophorus), de las cuales 15 especies se reproducen exclusivamente por partenogénesis. Una hembra desempeña el papel del macho en especies estrechamente relacionadas y monta a la hembra que está a punto de poner huevos. Este comportamiento se debe a los ciclos hormonales de las hembras, que hacen que se comporten como los machos poco después de poner huevos, cuando los niveles de progesterona son altos, y a tomar el papel femenino en el apareamiento antes de poner huevos, cuando el estrógeno domina. Los lagartos que representan el ritual de cortejo tienen mayor fecundidad que los que se mantienen aislados, debido al aumento de las hormonas que acompaña al montaje. Entonces, aunque las poblaciones carecen de machos, aún requieren estímulos sexuales para obtener el máximo éxito reproductivo.

Determinando el sexo

La partenogénesis implica la herencia y la posterior duplicación de un solo cromosoma sexual. El huevo no fertilizado puede ser macho o hembra dependiendo del esquema cromosómico de la especie:

  • Si dos cromosomas similares determinan el sexo femenino (como el sistema de determinación del sexo XY), la descendencia será femenina.
  • Si dos cromosomas similares determinan el sexo masculino (como el sistema de determinación del sexo ZW), la descendencia será masculina.

En los animales eusociales que se dedican a la especialización reproductiva, la partenogénesis puede ser un medio para regular el número relativo de hembras y machos en el grupo. Un ejemplo bien conocido es la abeja melífera: la mayoría de las hembras de la colonia son trabajadoras estériles, pero algunas se convierten en reinas fértiles. Después de las parejas, posee un suministro de esperma que controla, lo que le permite producir óvulos fertilizados o no fertilizados. Por lo tanto, la reina determina cuándo y cuánto de los recursos de la colonia se gastan en la producción de machos (llamados drones).

Ejemplos recientes

  • Recientemente se descubrió que el dragón de Komodo, que normalmente se dedica a la reproducción sexual, puede reproducirse asexualmente a través de la partenogénesis (Highfield 2006; Watts 2006). Debido a que la genética de la determinación del sexo en los dragones de Komodo usa el sistema WZ (donde WZ es femenino, ZZ es masculino y WW es inviable), la descendencia de la partenogénesis será masculina (ZZ) o inviable (WW), sin nacer hembras. . Se ha postulado que esta estrategia podría darle al dragón de Komodo una ventaja en la colonización de las islas, donde una hembra podría teóricamente tener descendencia masculina asexualmente, luego cambiar a reproducción sexual para mantener un mayor nivel de diversidad genética que la reproducción asexual sola. .
  • En 2001, se creía que un capó (un tipo de tiburón martillo pequeño) había producido un cachorro en cautiverio en un zoológico en Nebraska. El tanque contenía tres cabezas de martillo hembra y no machos. Las pruebas de ADN mostraron que el ADN del cachorro coincidía con una sola hembra que vivía en el tanque, y que no había ADN masculino en el cachorro. El cachorro no era gemelo o clon de la madre; más bien, contenía solo la mitad de su ADN (un proceso llamado partenogénesis automictica) El tipo de reproducción exhibida se había visto antes en peces óseos, pero nunca en peces cartilaginosos como los tiburones (Muestra 2007). Otro aparente nacimiento de tiburones partenogénicos ocurrió en 2002, cuando nacieron dos tiburones de bambú con manchas blancas en el Belle Isle Aquarium en Detroit. El nacimiento desconcertó a los expertos cuando la madre compartió un acuario con solo otra tiburón hembra.

Las repercusiones de la autofecundación en los tiburones, que reduce la diversidad genética de la descendencia, es motivo de preocupación para los expertos en tiburones, teniendo en cuenta las estrategias de manejo de conservación para esta especie, particularmente en áreas donde puede haber escasez de machos debido a pesca o presiones ambientales. A diferencia de los dragones de Komodo, que tienen un sistema de cromosomas WZ y producen descendencia masculina (ZZ) por partenogénesis, los tiburones tienen un sistema cromosómico XY, por lo que solo producen descendencia femenina (XX) por partenogénesis. Como resultado, los tiburones no pueden restaurar una población masculina agotada a través de la partenogénesis, por lo que una población exclusivamente femenina debe entrar en contacto con un macho externo antes de que pueda reanudarse la reproducción sexual normal.

La partenogénesis difiere de la clonación.

La partenogénesis es distinta de la clonación artificial de animales, un proceso en el que el nuevo organismo es idéntico al donante de células. La partenogénesis es realmente un proceso reproductivo que crea un nuevo individuo o individuos a partir del material genético naturalmente variado contenido en los óvulos de la madre. Sin embargo, en animales con un sistema de cromosomas XY donde la descendencia partenogénica (llamada partenógenos) son hembras, la descendencia de un partenógeno es genéticamente idéntica entre sí y con la madre, ya que un partenógeno es homocigoto (posee dos conjuntos idénticos de genes).

Referencias

  • Highfield, R. 2006. Sin sexo, por favor, somos lagartijas. Telegrafo diario. Consultado el 28 de julio de 2007.
  • Judson, O.2002. El consejo sexual del Dr. Tatiana para toda la creación: la guía definitiva para la biología evolutiva del sexo. Nueva York: Metropolitan Books. ISBN 0805063315
  • Purves, W., D. Sadava, G. Orians y C. Heller. 2004 La vida: la ciencia de la biología, 7ma edición. Sunderland, MA: Sinauer. ISBN 0716766728
  • Muestra, I. 2007. El estudio confirma el nacimiento virginal del cachorro de tiburón zoológico. El guardián. Consultado el 6 de agosto de 2007.
  • Watts, P. C. y col. 2006. Partenogénesis en los dragones de Komodo. Naturaleza 444: 1021.

Otras lecturas

  • Dawley, R. M. y J. P. Bogart. 1989. Evolución y ecología de los vertebrados unisexuales. Albany, Nueva York: Museo del Estado de Nueva York. ISBN 1555571794
  • Futuyma, D. J. y M. Slatkin. 1983. Coevolución. Sunderland, MA: Sinauer Associates. ISBN 0878932283
  • Maynard Smith, J. 1978. La evolución del sexo. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0521293022
  • Michod, R. E. y B. R. Levin. 1988. La evolución del sexo. Sunderland, MA: Sinauer Associates. ISBN 0878934596
  • Schlupp, I. 2005. La ecología evolutiva de la ginegénesis. Annu Rev Ecol Evol Syst 36: 399-417.
  • Simon, J., C. Rispe y P. Sunnucks. 2002. Ecología y evolución del sexo en pulgones. Tendencias en ecología y evolución 17: 34-39.
  • Stearns, S. C. 1988. La evolución del sexo y sus consecuencias. Experientia Supplementum, vol. 55. Boston: Birkhauser. ISBN 0817618074
  • Watts, P.C., K. R. Buley, S. Sanderson, W. Boardman, C. Claudio y R. Gibson. 2006. Partenogénesis en los dragones de Komodo. Naturaleza 444: 1021-1022.

Enlaces externos

Todos los enlaces recuperados el 16 de enero de 2019.

  • National Geographic NOTICIAS: Se espera el nacimiento de la Virgen en Navidad-Por Komodo Dragon.
  • BBC NEWS: 'Nacimientos vírgenes' para lagartos gigantes (dragón de Komodo).
  • Tiburones hembras capaces de nacimiento virginal.

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