Definición de Partenogénesis

La partenogénesis es una forma de reproducción a partir de la cual el embrión es el resultado de un gameto exclusivamente femenino. Procede del griego parthénos, en referencia a virgen, y génesis, en torno a una creación, de este modo se construye: creado de virgen.

Aspectos generales

Existen dos formas de reproducción, la asexual y la sexual. En la primera de ellas no intervienen células reproductoras, solo existe un progenitor y los descendientes son todos semejantes genéticamente a este.

La reproducción sexual se diferencia de la asexual en que en ella intervienen células reproductoras (gametos), pudiendo provenir de un solo progenitor (como ocurre en la autofecundación), o más comúnmente de dos progenitores, uno femenino y otro masculino.

Generalmente la formación de gametos implica un proceso de división reduccional de la carga genética, o meiosis, por lo que los gametos son haploides, y mediante el proceso de fecundación del gameto femenino por el masculino, se recupera la condición diploide, dando como resultado que el embrión tenga una carga genética completa, donde la mitad de la información proviene de la madre, y la otra mitad, del padre.

En la partenogénesis, el gameto femenino no es fecundado por el masculino y sin embargo, se desarrolla, dando origen a ejemplares haploides, y en ocasiones, por procesos distintos a la fecundación, puede originar ejemplares diploides, pero con toda la información genética proveniente de la madre.

En algunas oportunidades se necesita la concurrencia de un gameto masculino que active el desarrollo del huevo, aunque no contribuya con material genético para el nuevo ser (ginogénesis).

Ejemplos de especies con reproducción partenogenética

La partenogénesis ha sido descrita en la mayoría de los grupos de hongos, plantas y animales, con excepción quizás de algunos grupos de plantas y en los mamíferos. Al menos una especie de oomicetos, tardígrados, platelmintos, crustáceos, peces, anfibios, reptiles y aves puede reproducirse partenogenéticamente.

En los rotíferos ha sido descrita tanto la partenogénesis obligada como la partenogénesis cíclica. Los Bdelloidea, una familia de rotíferos, se han reproducido en forma partenogenética durante millones de años (partenogénesis obligada).

Los zánganos de las abejas y otros insectos sociales son partenotes (arrenotoquia), mientras que los pulgones producidos por partenogénesis, son todos del sexo femenino (telitoquia). En avispas parasitoides, por su parte, la partenogénesis es inducida por una proteobacteria del género Wolbachia (partenogénesis infecciosa).

En Venezuela, las poblaciones de una especie de lagarto cola de látigo (gén. Cnemidophorus), que se encuentran ubicadas al norte del país, se reproducen sexualmente, mientras que las que se encuentran ubicadas al sur, se reproducen partenogenéticamente (partenogénesis geográfica). En este caso, las hembras producen siempre hembras (telitoquia).

En pavos, la partenogénesis es de tipo arrenotoquia, es decir que todos los partenotes viables son machos. En estas aves la partenogénesis se inicia a partir de un gameto haploide, el cual se vuelve posteriormente diploide durante el desarrollo, sin embargo, cerca de la mitad de los embriones mueren antes de nacer.

Clasificación de partenogénesis

Una distinción ecológica de los tipos de partenogénesis se basa en la distribución geográfica o temporal del fenómeno, diferenciando la partenogénesis cíclica o temporal y la partenogénesis geográfica.

En la partenogénesis cíclica, la población normalmente está compuesta por hembras partenogenéticas, que se suceden unas a otras mientras las condiciones son estables, pero en condiciones de estrés ambiental, aparece una generación compuesta por machos y hembras que se reproducen a nivel sexual.

En las zonas templadas esta generación sexual suele coincidir con el inicio del invierno, mientras que en las zonas tropicales, suele coincidir con la temporada de sequía, sobre todo en especies acuáticas.

La partenogénesis geográfica, por su parte, se da generalmente en algunas especies con amplia distribución geográfica. En este caso, las poblaciones sexuales suelen estar ubicadas hacia las zonas más tropicales y las poblaciones partenogenéticas, hacia las zonas más frías.

Otra clasificación de la partenogénesis se basa en la ocurrencia o no de la división meiótica durante la gametogénesis. En este caso se habla de partenogénesis ameiótica o apomíctica, cuando no existe división reduccional, es decir, el huevo (diploide) se forma por mitosis.

Si ocurre la meiosis, entonces se habla de una partenogénesis meiótica, automíctica o haploide. En este caso se forma un huevo haploide, que puede desarrollarse y originar un individuo haploide, o la diploidía puede recuperarse por distintos mecanismos durante el desarrollo embrionario.

También puede hablarse de una partenogénesis facultativa (o ticopartenogénesis) u obligada. La ticopartenogénesis es un fenómeno relativamente común, consiste en el desarrollo de forma espontánea de embriones no fertilizados. En esta el huevo puede formarse tanto de forma apomíctica como automíctica.

En la partenogénesis obligada no hay reproducción sexual por ausencia del sexo masculino, algunos autores creen que se deriva de la partenogénesis facultativa.

Ginogénesis

Es considerada como un tipo particular de partenogénesis, aunque otros autores la consideran un fenómeno diferente. En este caso si es necesaria la participación del espermatozoide en la activación del desarrollo embrionario.

En la reproducción sexual, la fecundación del óvulo por parte del espermatozoide ocurre en dos etapas, en la primera, denominada plasmogamia, el espermatozoide penetra en el óvulo, pero aún los núcleos no se han fusionado, es decir, la célula resultante posee dos núcleos haploides. La condición diploide se logra cuando ambos núcleos se fusionan, proceso conocido como cariogamia.

En la ginogénesis, ocurre la plasmogamia, pero el núcleo gamético masculino no se une al femenino, sino que degenera o es expulsado del embrión.

Sexo de la descendencia

La reproducción por partenogénesis puede producir partenotes (descendientes partenogenéticos) que pueden ser todos de un solo sexo, o pueden estar ambos sexos presentes.

Cuando la descendencia es exclusivamente masculina, el proceso se conoce como arrenotoquia, mientras que en la telitoquia es exclusivamente femenina; por otra parte, la anfitoquia o deuterotoquia, es cuando ambos sexos están presentes en la descendencia.

Causas de la partenogénesis

Existen diferentes causas por las cuales puede ocurrir partenogénesis en una especie. Esta puede ocurrir de forma espontánea, debido a mutaciones en genes que eliminan la meiosis durante la gametogénesis.

También puede ocurrir por hibridación. En este caso, ocurre un cruce entre dos especies distintas, ambas con una alta heterocigocidad, es decir que son heterocigotos para muchos caracteres, pero además ambas especies comparten alelos comunes. En estos casos, el híbrido puede ser incapaz de producir gametos por meiosis, pudiendo entonces reproducirse sólo por partenogénesis.

En ocasiones, una hembra partenogenética puede reproducirse sexualmente con un ejemplar dioico, produciendo descendencia con una carga genética superior a la normal (poliploide). Los cromosomas excedentes pueden convertirse en una traba para la división meiótica, ocasionando que las hembras deban reproducirse, a su vez, de forma partenogenética y llevando a la aparición de un nuevo linaje partenogenético. Se habla entonces de una partenogénesis contagiosa.

Algunas especies de bacterias pueden afectar a su hospedero e inducir la partenogénesis, la cual es denominada partenogénesis infecciosa.

Ocasionalmente puede haber más de una causa subyacente (multicausal) en el origen de la reproducción por partenogénesis.

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Referencias bibliográficas

- Mittwoch, U. (1978). Parthenogenesis review article. Journal of Medical Genetics, 15(3): 165-181.

- Gorzula, S. (s.f.). Parte III. Los reptiles. Clase Reptilia. Anfisbenios y Lagartijas. En: Gramone, C., Cervigón, F., Gorzula, S., Medina, G. & Novoa, D. Fauna de Venezuela. Vertebrados. Editorial Biosfera, Caracas. 263 pp.

- Simon, C., Delmonte, F., Rispe, C. & Crease, T. (2003). Phylogenetic relationships between parthenogens and their sexual relatives: the possible routes to parthenogenesis inanimals. Biological Journal of the Linnean Society. 79: 151–163.

- Manríquez, N. (2014). Partenogenesis en reptiles. Pädi. Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingeniería, 2(3): 1-8.

- Johnson, A. (2000). Chapter 22. Reproduction in the female. En: G. Causey: Sturkie’s avian physiology. 5th edition. Elsevier.

Autor

Escrito por Carlos F. Lira G. para la Edición #102 de Definición MX , en 08/2021. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.

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