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El conocimiento científico crece gracias a la labor de miles de personas que se esfuerzan, hasta el agotamiento, por encontrar respuestas a los enigmas que plantea la Naturaleza. En cada programa un científico conversa con Ángel Rodríguez Lozano y abre para nosotros las puertas de un campo del conocimiento.

La temperatura decide: macho o hembra. Hablamos con Laia Ribas.

La temperatura y el sexo. - Podcast Hablando con Científicos - CienciaEs.com

Cuando hablamos de la determinación del sexo solemos pensar que todas las especies funcionan de forma parecida a la nuestra, es decir, que están determinadas genéticamente. Nuestra especie lleva entre su carga de cromosomas dos fácilmente diferenciables, el cromosoma X y el cromosoma Y, que determinan el sexo del portador, si usted tiene una pareja de cromosomas iguales (XX), es hembra, si lleva dos distintos (XY) es un macho, al menos genéticamente hablando.

Esto sucede también en las aves, aunque con una sutil diferencia. En su caso, son las hembras las que tienen dos cromosomas distintos (ZW) y los machos los que tienen dos iguales (ZZ), una característica que también se da entre algunos insectos, peces y reptiles, como el dragón de Comodo.

Sin embargo, entre los peces las cosas no son tan simples, como nos cuenta hoy Laia Ribas Cabezas, investigadora del Institut de Ciéncies del Mar perteneciente al área de Recursos Naturales del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

El sexo de los peces tiene una plasticidad sorprendente. El sexo de algunas especies puede estar determinado genéticamente desde el principio, es decir, ser machos o hembras desde su nacimiento, pero también puede ser producto de una elección posterior, es decir, un pez que en principio es hembra puede convertirse en macho en otro momento de su vida o viceversa. También existen especies hermafroditas, que son machos y hembras a la vez. Incluso los hay que no necesitan de la información genética del macho para reproducirse pero, y eso sí que es curioso, necesitan que esté presente en el momento que ponen los huevos para que sean viables.

Cuando se analiza la genética que condiciona el sexo, hay peces que, como nosotros, tienen cromosomas sexuales diferenciados. Otros, en cambio, contienen genes maestros del sexo que pueden ocupar distintos lugares del genoma y, por último, los hay cuyo sexo es el resultado de la combinación de varios factores genéticos que compiten entre sí para proporcionar características masculinas o femeninas.

A todo lo dicho hay que añadir otro factor que influye en el sexo de muchas especies: el ambiente. En esas especies la elección del sexo puede depender de respuesta de ciertos genes a un cambio en la temperatura, en un aumento en la densidad de población o en la presencia de contaminantes.

Conocer cuáles son los factores genéticos y ambientales que influyen en la elección del sexo de algunas especies tiene una importancia primordial porque puede afectar a la evolución futura de las poblaciones.
En un entorno climático cambiante, como el que estamos viviendo, las previsiones de futuro apuntan a una subida de entre 1ºC y 4ºC la temperatura media del planeta antes del fin de este siglo. Ese aumento puede inclinar la balanza y provocar una abundancia desmedida de individuos de uno de los sexos en detrimento del otro. Como consecuencia, se podrían desequilibrar peligrosamente las poblaciones.

Desde el punto de vista industrial, el desequilibrio de las poblaciones de machos y hembras es importante porque existen especies de gran valor comercial, como la lubina, cuyos individuos tienen dimorfismo sexual, es decir, los machos y las hembras tienen distintos tamaños. Conocer cómo se produce la elección del sexo en función de la temperatura permite elaborar protocolos que aumenten la producción del sexo de mayor tamaño y por lo tanto los beneficios de la empresa.

Laia Ribas y sus colegas acaba de publicar en PNAS un artículo que desentraña los efectos de la temperatura en la determinación del sexo del pez cebra, un animal utilizado ampliamente en laboratorios para multitud de investigaciones sobre genética, cáncer, toxicidad de medicamentos, etc.

Una serie de experimentos realizados con peces cebra domesticados, en distintas fases de su desarrollo, y sometidos a cambios ambientales de temperatura, demostraron que la masculinización depende en gran medida de las familias. Se entiende como familia a una pareja que en sucesivas puestas (pueden poner entre 200 y 600 huevos) mantienen la proporción entre machos y hembras. Las investigaciones revelaron que algunos individuos eran resistentes a los cambios de temperatura mientras que otros, en cambio, mostraban comportamientos más interesantes: Algunas hembras y machos tenían órganos sexuales y comportamientos coincidentes con su sexo, mientras que en otros, el comportamiento difería. El análisis fisiológico indicaba que su aspecto exterior era el de una hembra, con sus órganos sexuales diferenciados, sin embargo, el análisis de su transcriptoma, que determina qué genes están activos y cuáles no, mostraba un perfil masculino. Estos neomachos “nuevos machos” muestran hasta qué punto el ambiente puede modificar la expresión de los genes que inducen el sexo de ciertas especies de peces.

Os invito a escuchar los detalles en la entrevista con Laia Ribas Cabezas, investigadora del Institut de Ciéncies del Mar (CSIC).

Referencia:
Laia Ribas et al. Heat-induced masculinization in domesticated zebrafish is family-specific and yields a set of different gonadal transcriptomes. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1609411114

(Angel Rodríguez, 03/2017, Podcast Hablando con Científicos)

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