Ir al contenido principal

Un escándalo evolutivo

La reproducción sexual ha sido uno de los grandes motores de la evolución, sobre todo en una carrera armamentista entre hospedero y parásito o presa y depredador. Hay un modelo que explica este fenómeno, la Reina Roja (Red Queen Model), que más o menos dice que una presa se volverá cada vez más rápida o un hospedero desarrollará nuevas estrategias para evitar ser cazado o colonizado por un predador o parásito y a su vez este predador o parásito se hará más veloz o desarrollará nuevas estrategias para poder alcanzar y colonizar a su presa u hospedero, volviéndose un círculo vicioso.

ResearchBlogging.orgLa reproducción sexual favorece la eliminación de mutaciones perjudiciales para un organismo, facilita la coevolución y aumenta la variabilidad genética dentro de una especie, que a la larga será una ventaja en su supervivencia. Menos del 1% de los animales tienen una reproducción asexual, ya que los animales que han evolucionado una reproducción asexual se han extinto a través del tiempo. Pero, la reproducción sexual también tiene sus desventajas ya que la eficiencia de transmisión genética es del 50%, haciendo que se pierdan las combinaciones genéticas buenas, además, disemina una serie de enfermedades e infecciones y es energéticamente costosa, yendo en contra de la parsimonia (hacer todo con el menor gasto de energía posible).

La clase Bdelloidea, del phylum Rotífera, es uno de los pocos animales que teniendo reproducción asexual, han sobrevivido por millones de años, a pesar de acumular varias mutaciones en su genoma. Ninguna de las 450 especies observadas tienen machos o algún tipo de división meiótica. El éxito de su supervivencia se basa en librarse de su parásito y migrar a otro lugar libre de ellos. Los parásitos más comunes son los hongos oomicetos, los hifomicetos y el parásito exclusivo Rotiferophthora.

La migración y variabilidad clonal a nivel de población puede sustituir la recombinación y variabilidad genética a nivel individual.

Como se da esta estrategia? Los bdelloides pueden llegar a vivir hasta 9 años, con repetidas rondas de desecaciones completas. Tienen la capacidad de realizar la anhidrobiosis (drenar toda el agua de sus células hasta quedar completamente secas). Además, una vez secos, pueden ser dispersados por el viento a otros hábitats libres de sus parásitos en pequeñas estructuras de menos de 300um llamadas “toneles”. Y los bdelloides no son exigentes en cuanto a las condiciones del medio donde viven, pueden desarrollarse en casi cualquier hábitat.

Wilson & Sherman investigaron exactamente como se desarrollaba esta estrategia, para eso se usaron a la bdelloidea Habrotrocha elusa y su endoparásito Rotiferophthora angustispora. Se cultivaron bdelloideas en placas petri, al noveno día se inocularon con conidias de R. angustispora (hubo un grupo control al que no se le inoculó). 72 horas después, las placas inoculadas fueron desecadas —menos una que quedó como control positivo— y se mantuvieron a una humedad relativa de 39.8% por 7, 14, 21, 28 y 35 días para luego ser rehidratadas.

 rotifera

La placas que no fueron desecadas fueron exterminadas por completo por el parásito en ~14 días, al mismo tiempo que las placas no infectadas alcanzaron un pico de mayor densidad poblacional. Las que fueron sometidas a 7 y 14 días de desecación no exhibieron colonización alguna durante las primeras 48 horas, luego las hifas empezaron a aparecer y exterminaron a la población en ~18 días. Si no tomamos en cuenta los 4 días que toma las hifas en regenerarse, la exterminación se da en 14 días, y se mantiene como una constante. Después de 21, 28 y 35 días de anhidrobiosis, el 60, 85 y 90.5% de las rotíferas se mantuvieron libres de parásitos.

Como en la naturaleza los bdelloides desecados son dispersados por el aire, se pusieron placas con rotíferas infectadas desecadas en una cámara de viento con un flujo de aire suave y turbulento a unos 40 cm de placas libres de parásitos  y se dejaron ahí por 7 días. Después de esa semana, las placas acumularon ~5.01mg de material dispersado por el aire, y al ser rehidratados, en 17 de las 24 placas volvieron a crecer los bdelloides y 10 de ellas estuvieron libres de parásitos (58.8%). Los 7 que si presentaron infección, exterminaron a la población de bdelloides en ~16 días. Al repetir el experimento se obtuvo un resultado similar de supervivencia (63.6%) y al repetir este experimento sin desecar a los bdelloides todas las placas fueron exterminadas por los parásitos en ~22 días.

Como conclusiones podemos sacar que R. angustispora es menos resistente a la desecación que sus hospederos. Son pocos los organismos que puedan sobrevivir a desecaciones extremas, solo estructuras especializadas como esporas o semillas pueden hacerlo. Al menos se requiere de tres semanas de anhidrobiosis para poder sobrevivir a sus parásitos. Segundo, la dispersión por el viento ayuda a los bdelloides a escapar de sus parásitos, en otras palabras, bdelloidea y R. angustispora juegan a “las escondidas” y, al parecer, lo harán por miles de años más. Tercero, el éxito de este animal con reproducción asexual reta a a hipótesis que dice que son los animales con reproducción sexual los que tienen el mejor éxito evolutivo, además, su reproducción asexual le permite evadir a su patógeno sin incurrir en grandes gastos de energía.

A pesar que solo son casos aislados, debemos entender que la naturaleza es más compleja que nuestras hipótesis y teorías no alcanzan para explicarla.

Referencia:

Wilson, C., & Sherman, P. (2010). Anciently Asexual Bdelloid Rotifers Escape Lethal Fungal Parasites by Drying Up and Blowing Away Science, 327 (5965), 574-576 DOI: 10.1126/science.1179252

Etiquetas de Technorati: ,

Comentarios

  1. Es un articulo muy interesante!!!! Saludos

    ResponderBorrar
  2. Buena entrada, pero tengo una duda en la cita: 'La migración y variabilidad clonal a nivel de población puede sustituir la recombinación y variabilidad genética a nivel individual.'
    No debería ser:
    La migracion y la variabilidad clonal a nivel individual puede sustituir la recombinación y variabilidad a nivel genética poblacional.
    Salu2

    ResponderBorrar
  3. Tienes razón, gracias por notarlo, en el mismo artículo lo explico, son las rotíferas, de manera individual, que se liberan del parásito (adaptación) y huyen a nuevos ambientes (migración) para poder librarse de ello. Las mutaciones que van acumulando actuarán a manera de variación clonal ya que no tienen reproducción sexual, las bdelloideas hijas son clones de la madre, pero que pueden haber adquirido algún tipo de variación en sus genes sin necesidad de la recombinación genética.

    Un saludo.

    ResponderBorrar

Publicar un comentario

Se respetuoso con tus comentarios y críticas. Cualquier comentario ofensivo será eliminado.

Entradas más populares de este blog

Reconstruyendo un sistema nervioso, neurona por neurona

Caenorhabditis elegans , C. elegans de cariño, es un pequeño gusano —nemátodo— transparente de tan solo un milímetro de largo. Es uno de los organismos más estudiados por los científicos que se conoce el número exacto de células que tiene en su fase adulta: 959 , de las cuales 302 son neuronas . Caenorhabditis elegans . Fuente: Wikimedia Commons . Las neuronas son las células que conforman el sistema nervioso de los animales . Su función es transmitir impulsos a través de señales eléctricas a otras células del cuerpo para generar una determinada acción (movimiento, contracción muscular o secreción glandular) en respuesta a un estímulo (luz, temperatura, cantidad de alimentos, amenazas, feromonas, etc.). Su particular morfología le permite comunicarse con una o más neuronas a la vez ( sinapsis ), a través de largas distancias y formando intrincadas redes. Los neurocientíficos vienen desarrollando un mapa de toda la red neuronal de nuestro cerebro para poder entender qué es lo que nos h

¿Qué fue del estudio más grande sobre la seguridad de los transgénicos?

La tarde del 11 de noviembre de 2014, en un hotel londinense, se anuncia el lanzamiento de " Factor GMO ", el experimento a largo plazo más extenso y detallado jamás realizado sobre un alimento transgénico y su plaguicida asociado. Con un costo estimado de 25 millones de dólares , el estudio buscaba aportar —con una solidez sin precedentes— valiosa información para permitir a las autoridades reguladoras, los gobiernos y la población general, responder si es seguro el consumo de Organismos Genéticamente Modificados (OGM) o la exposición a su herbicida asociado en condiciones reales. El experimento —que se llevaría a cabo en un laboratorio secreto en el territorio ruso para evitar cualquier injerencia externa— consistía en someter a 6.000 ratas de laboratorio a diversas dietas basadas en el maíz transgénico NK603 y su herbicida asociado (RoundUp), cuyo principio activo es el glifosato . Es similar al famoso  estudio realizado Guilles-Eric Seralini , pero a mayor esc

¿Por qué tanto miedo al bromuro de etidio?

El bromuro de etidio (BrEt) es un agente químico muy usado en técnicas de biología molecular para teñir nuestros geles de agarosa y poder apreciar nuestras bandas de ADN; ya sean de los productos de extracción o de PCR. Existen dos formas de teñir los geles: i) remojando el gel de agarosa por 15 minutos en una bandeja con BrEt (0,5 mg/L) después de haber hecho la electroforesis o ii) añadiendo el BrEt directamente al gel al momento de prepararlo. Con la primera evitamos contaminar nuestra cámara de electroforesis con BrEt y con la segunda evitamos exponernos a salpicaduras y otros accidentes que pueden ocurrir al hacer la tinción en bandeja. Se han dado cuenta que desde que entramos a un laboratorio de biología molecular nos tienen traumados con el BrEt: "¡Cuidado que te salpique!", "¡no lo huelas!", "¡usa tres guantes!", "¡no es por ese lado!", "¡si te cae en la piel te va a dar cáncer y te puedes morir!", entre otras cosas más.