¿En qué consiste la reproducción por partenogénesis en la naturaleza?

La partenogénesis es un mecanismo de reproducción asexual basado en el desarrollo de células sexuales femeninas (óvulos) que no han sido fecundadas por un gameto masculino. Este fenómeno biológico ocurre de forma natural en diversos grupos de organismos, incluidos platelmintos, rotíferos, tardígrados, crustáceos, insectos, anfibios y reptiles, y se presenta de manera muy excepcional en peces y aves. A lo largo de la historia científica, investigadores como Charles Bonnet documentaron este proceso, mientras que Jan Dzierżon identificó por primera vez su origen en los zánganos de las abejas. El resultado de este proceso es un organismo denominado partenote, el cual se origina a partir de la segmentación del óvulo estimulada por factores químicos, ambientales o descargas eléctricas.

¿Cuáles son los tipos principales de partenogénesis según la meiosis?

Los tipos de partenogénesis se clasifican principalmente según la presencia o ausencia de meiosis durante la formación del óvulo. La partenogénesis ameiótica o diploide se caracteriza por la ausencia total de meiosis, de modo que el huevo se forma por mitosis y mantiene una condición diploide, funcionando como una reproducción estrictamente asexual presente en algunos rotíferos, crustáceos e insectos. Por otro lado, la partenogénesis meiótica o haploide implica la formación de un óvulo mediante meiosis, lo que introduce procesos de recombinación genética. Aunque no existe singamia o fecundación, en algunos casos el individuo resultante puede recuperar la condición diploide al duplicar sus cromosomas o combinarse con un corpúsculo polar, un proceso documentado en diversos insectos, anfibios y reptiles.

¿De qué manera influye la determinación del sexo en la descendencia partenogenética?

El impacto de la partenogénesis en el sexo de la descendencia varía según la especie y sus mecanismos genéticos de determinación sexual. En los insectos himenópteros, como las abejas, avispas y hormigas, los huevos no fecundados que se desarrollan por partenogénesis dan lugar exclusivamente a machos haploides, mientras que los huevos fecundados generan hembras diploides. Dentro de este grupo existen modalidades específicas como la arrenotoquia, donde la progenie masculina surge por partenogénesis y la femenina por vía sexual; la telitoquia, que produce exclusivamente descendencia femenina; y la anfitoquia o deuterotoquia, donde la descendencia incluye a individuos de ambos sexos. Estos patrones determinan la estructura poblacional y la organización social en muchas especies de insectos.

¿Cómo se manifiesta la partenogénesis en insectos y su relación con el entorno?

En el grupo de los insectos, la partenogénesis se encuentra estrechamente vinculada a factores ambientales y ecológicos que determinan las estrategias de supervivencia de las poblaciones. Un ejemplo notable ocurre en los pulgones, los cuales se reproducen mediante partenogénesis cuando las condiciones externas son favorables y el alimento abunda, pero producen descendientes sexuales al final del verano y durante el otoño. Asimismo, se ha observado una correlación frecuente entre la partenogénesis y la reducción o pérdida de las alas en insectos que habitan en ambientes rigurosos o de alta montaña, donde el costo energético del vuelo es elevado y la necesidad de buscar pareja disminuye gracias a este tipo de reproducción asexual.

¿Se produce la partenogénesis en vertebrados como peces, reptiles y aves?

Aunque es menos común que en los invertebrados, la partenogénesis ha sido documentada en diversos grupos de vertebrados bajo circunstancias particulares. En peces tropicales y en algunas especies de tiburones, como el tiburón martillo y el tiburón cebra, se han registrado eventos de reproducción asexual ante la escasez de machos en su hábitat. En anfibios y reptiles, como ciertas especies de geckos y serpientes, existen poblaciones estables formadas exclusivamente por hembras que se reproducen de forma clonal. En el caso de las aves, se han documentado casos aislados en pavos, gallinas, codornices y, más recientemente, en ejemplares de cóndores de California, evidenciando que el fenómeno puede aparecer de manera excepcional en diversas líneas evolutivas.

¿Cuáles son las principales limitaciones de la partenogénesis en mamíferos?

La partenogénesis en mamíferos presenta barreras biológicas fundamentales debido al fenómeno de la impronta genética, un proceso por el cual ciertos genes se inactivan dependiendo de su origen materno o paterno. Los experimentos de laboratorio que han intentado inducir el desarrollo partenogenético en mamíferos, como ratones o conejos, demuestran que la falta de contribución genética paterna provoca anomalías graves en el desarrollo embrionario y la formación de la placenta. Por esta razón, la investigación científica relacionada con la partenogénesis en mamíferos se concentra principalmente en la generación de células madre con fines terapéuticos y médicos, descartándola como una estrategia reproductiva viable en estos animales.

Sources & Further Reading

• Arkhipova, I., & Meselson, M. (2000). Transposable elements in sexual and ancient asexual taxa. Proc Natl Acad Sci U S A, 97(26), 14473-14477.
• Chapman, D. D., et al. (2007). Virgin birth in a hammerhead shark. Biology Letters, 3(4), 425-427.
• Dudgeon, C. L., et al. (2017). Switch from sexual to parthenogenetic reproduction in a zebra shark. Scientific Reports, 7, 40537.
• Kawahara, M., et al. (2007). High-frequency generation of viable mice from engineered bi-maternal embryos. Nature Biotechnology, 25(9), 1045-1050.