Un estudio investiga el ‘nacimiento virginal’ en los tiburones de acuario, incluso cuando hay parejas potenciales cerca

La reproducción asexual es común en animales como las estrellas de mar, los gusanos de aguas profundas y los insectos palo, pero entre los vertebrados es una rareza. Un proceso llamado partenogénesis permite que algunas hembras fertilicen un óvulo con su propio material genético, produciendo descendencia por «nacimiento virginal». Los científicos han asumido que los vertebrados que generalmente se reproducen sexualmente recurren a la partenogénesis como un «pase de granizo», un último esfuerzo de reproducción cuando no hay suficientes parejas para todos.

Sin embargo, un estudio reciente ha revelado un ejemplo de un tiburón cebra hembra en un acuario que se reproduce a través de la partenogénesis, a pesar de que había machos reproductores sanos en el mismo recinto. Este hallazgo tiene implicaciones no solo para el cuidado continuo de los tiburones cebra en zoológicos y acuarios, sino también para los esfuerzos de conservación centrados en sus contrapartes salvajes.

«Sabemos desde hace varios años que la partenogénesis ocurre en animales como los tiburones, pero algunos aspectos siguen siendo desconocidos, como por qué ocurre y qué la desencadena», dice Kevin Feldheim, investigador del Field Museum de Chicago y autor correspondiente del estudio. «Este último artículo es solo otro paso para saber por qué ocurren estos ‘nacimientos vírgenes'».

El estudio, publicado en el Revista de biología de pecesse centra en los tiburones cebra en peligro de extinción en el Acuario Shedd de Chicago.

«A medida que comenzamos a ver una reproducción exitosa de tiburones cebra en Shedd en 2004, también comenzamos las pruebas genéticas para confirmar cuáles de los tiburones eran los padres de las crías», dice Lise Watson, subdirectora de operaciones y hábitats de animales en Shedd Aquarium y un autor del estudio. «Al confirmar el linaje de la descendencia, podríamos tomar decisiones más sólidas sobre los futuros esfuerzos de reproducción para mantener la máxima diversidad genética mientras apoyamos el Plan de Supervivencia de Especies de la Asociación de Zoológicos y Acuarios para los tiburones cebra».

La exhibición Shedd’s Wild Reef incluye un enorme hábitat de piso a techo que contiene una variedad de tiburones, incluidos los tiburones cebra. En 2008, Watson y sus colegas notaron una nidada de huevos; los trasladaron a una guardería detrás de escena para que salieran del cascarón de manera segura. Cuando los cachorros de tiburón nacieron, Jean Dubach de la Universidad de Loyola analizó el ADN de los tiburones para determinar su origen. Los resultados parecían imposibles.

«Estas crías no coincidían con ninguno de los machos maduros que estaban en el recinto. Pero sí coincidían con la hembra que puso los huevos», dice Feldheim.

Además de tener marcadores genéticos en común con su madre pero ninguno de los padres potenciales, los cachorros tenían copias homocigóticas idénticas de algunos alelos. Piense en la unidad de genética en su clase de biología de la escuela secundaria. Probablemente hiciste cuadrículas de Punnett con diferentes tipos de genes representados por letras mayúsculas y minúsculas, como B como el alelo dominante para los ojos marrones y b como el alelo recesivo para los ojos azules. Obtiene un alelo de cada padre, y si son iguales (BB o bb), eso se llama homocigoto.

Los marcadores genéticos utilizados en estos tiburones son más complicados que solo B versus b: tienen muchos más alelos, hasta el punto de que es prácticamente imposible que aparezcan exactamente de la misma manera en dos individuos diferentes. Entonces, cuando los resultados del ADN de los cachorros de tiburón resultaron homocigotos, significaba que tenían que obtener ambas cadenas de ADN de su madre, en lugar de dos padres diferentes.

«Descubrir que estos cachorros eran partenotes fue toda una sorpresa para el equipo de Shedd, dado nuestro éxito anterior en el fomento de la reproducción a través de la reproducción sexual», dice Watson. «Esta noticia subrayó exactamente por qué es importante realizar pruebas genéticas regulares y continuas a las crías».

Los cachorros nacidos por este tipo de «nacimiento virgen» desafortunadamente tienden a tener una esperanza de vida corta, ya que es más probable que tengan condiciones genéticas recesivas raras. Las crías de tiburón de este estudio solo sobrevivieron unos pocos meses. Pero el hecho de que hayan nacido desafía las ideas antiguas de la biología.

«Este es solo el segundo caso que conocemos en el que los tiburones han nacido por partenogénesis, incluso cuando había parejas sanas disponibles», dice Feldheim; el otro caso fue en el Acuario del Pacífico. «Este descubrimiento pone en duda lo que pensábamos que sabíamos sobre cómo y por qué ocurre la partenogénesis, e ilustra un aspecto clave de la ciencia: estamos aprendiendo continuamente».

«Este estudio es solo el comienzo de nuestra comprensión de la ocurrencia de este fenómeno genético en los tiburones cebra», dice Watson. «Los zoológicos y acuarios como Shedd tienen un papel clave que desempeñar en la conservación de especies como los tiburones cebra, que están casi extintos en algunas partes del mundo. Saber más sobre la partenogénesis y confirmar la composición genética de nuestras poblaciones en zoológicos y acuarios es crucial. a tomar decisiones informadas que impulsen este trabajo..»