Sexo en la playa, pero no en el mar abierto

Jueves 4 de Diciembre de 2014

Desde esta semana se encuentra disponible en línea el artículo publicado por el equipo liderado por el Dr. Peter Von Dassow, investigador asociado del IMO y docente de la Pontificia Universidad Católica de Chile. El equipo de investigadores incluyó a científicos de Chile, Francia, Japón, Alemania, Inglaterra y Estados Unidos, y el trabajo fue financiado por FONDECYT, Fondos Marie Curie de la Comisión Europea, Genoscope, NASA, National Science Foundation, PACES, POSEIDON AND OCEANOMICS.

En el artículo se abordan algunas preguntas relacionadas con la reproducción sexual, como ¿por qué los organismos tienen sexo? ¿Para qué hacerlo si implica tan alto costo de energía y el riesgo de una mala combinación genética? ¿Por qué los organismos poseen ciclos de vida, cambiando de una forma a otra? ¿Por qué no se quedan, simplemente, en la forma más apta?

Los investigadores estudiaron una microalga marina llamadaEmiliania huxleyi. Es la especie más común de un grupo de organismos unicelulares y fotosintéticos, denominados cocolitofóridos. Algunos científicos han sugerido que estos organismos, que son muy importantes en el ciclo global del carbono ya que producen tecas de carbonato de calcio, pueden estar siendo amenazados por el aumento de la acidez del océano, a medida que este absorbe dióxido de carbono. De aquí la importancia de estudiar estas especies posiblemente amenazadas por un océano cambiante.

El Dr. von Dassow y sus colaboradores quisieron estudiar cómo E. huxleyi se ha adaptado a distintos ambientes. Lo que encontraron los sorprendió. La especie posee un ciclo de vida bifásico, es decir, posee dos fases que se alternan entre una célula diploide (que posee dos versiones de su genoma), y una célula haploide (posee una sola versión del genoma) y que además, posee un genoma muy variable. Los investigadores encontraron que algunos individuos de E. huxleyi, aparentemente, han perdido los genes necesarios para completar el ciclo de vida, quedando 'atascados' en la fase diploide. Específicamente, perdieron los genes para formar flagelo, estructura que les permite a las células nadar, característico de las células de la fase haploide. Esto sugiere que la pérdida de los genes para la fase flagelada, estaría asociada a la pérdida de sexo en las poblaciones de esta especie, debido a la baja probabilidad de encuentros en el océano abierto, donde las células se encuentran altamente diluidas en la columna de agua. Sin embargo, von Dassow dice que 'es difícil probar 100% que esta especie nunca tiene sexo, solo porque sus células haploides no pueden nadar, pero la estructura de su genoma evidencia la posible ausencia de la recombinación sexual'.

Cuando un organismo se reproduce sexualmente, dos versiones del genoma se recombinan en el proceso de singamia. Este proceso asegura variabilidad en el genoma diploide del nuevo organismo. En _E. huxleyi _que han perdido la habilidad para nadar, las dos versiones del genoma se ven distanciadas de forma que podrían nunca llegar a combinarse. Esto no ocurre con aquellos individuos que mantienen la capacidad de formar células haploides flageladas.

Los autores además encontraron que E. huxleyi nunca pierde la habilidad para formar células flageladas (por lo tanto, la capacidad de sexo), en ambientes oceánicos donde es atacada por un virus letal. Una de las explicaciones para explicar por qué los organismos tienen sexo, ha sido por mucho tiempo la presión de virus y otros enemigos, con quienes se genera una 'carrera armamentista evolutiva'. El hospedador debe evolucionar rápidamente para mantenerse 'al día' con los parásitos y virus, que están siempre evolucionando para mejorar la eficiencia de la infección, y la recombinación de genes a través del sexo ayuda al hospedador en esto. Esto se llama la 'Hipótesis de la Reina Roja', inspirada en el libro Alicia en el país de las Maravillas, donde Alicia y la Reina Roja corren lo más rápido que pueden, solo para quedar siempre en el mismo lugar. Pero la explicación es aún más simple, en el libro, la Reina nunca logra cortar la cabeza del gato sonriente, ya que este puede hacer que su cuerpo desaparezca, lo que se conoce como 'Hipótesis del gato Cheshire' (Frada et al. 2008). Así mismo, los virus que atacan a E. huxleyi sólo atacan la fase diploide. Como el gato sonriente, E. huxleyi puede escapar, al volverse a la fase haploide, invisible a los virus. Este virus se ha observado sólo cuando E. huxleyi alcanza densas poblaciones, y no parece estar presente donde la especie mantiene poblaciones estables y de baja densidad (océano abierto). En estas últimas regiones, E. huxleyi comienza a perder la fase haploide. Esto sugiere que la presencia de parásitos y virus en las poblaciones densas, puede estar induciendo el ciclo de vida bifásico y, por ende, el sexo.

COCOLI

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