La serpiente Thelma confundió y asombró a sus cuidadores.
Esta pitón de 6 metros de largo (20 pies) había pasado cuatro años sola en el zoo de Louisville, en Estados Unidos, sin haber conocido nunca a un macho de su especie. Pero, de alguna manera, puso más de 61 huevos, produciendo seis crías sanas.
¿Quizás había conseguido aparearse en secreto con un macho muchos años antes, y almacenar su esperma todo este tiempo?
Las pruebas genéticas pronto revelaron la respuesta.
Thelma se había convertido en la primera pitón reticulada del mundo conocida por haber tenido un parto virgen en la vida real.
Hizo óvulos que contenían toda la información genética necesaria para crear una hija; sin necesidad de un padre, su esperma o su ADN. Lo había hecho fusionando sus óvulos con un subproducto de sus células en división, llamado cuerpo polar. Este objeto desempeñaba el mismo papel que el esperma normalmente, desencadenando el desarrollo del óvulo en un embrión. Cada una de sus crías contenía dos copias de la mitad de sus cromosomas. Eran medio clones de Thelma.
¿Reproducción extrema?
Aunque especiales, ahora sabemos que Thelma y sus hijas están lejos de ser únicas.
Los científicos están descubriendo que los nacimientos vírgenes ocurren en muchas especies diferentes; anfibios, reptiles, peces cartilaginosos y óseos y aves, y ocurre por razones que no acabamos de entender.
Inicialmente, se pensaba que el nacimiento virgen, también conocido como partenogénesis, se desencadenaba en situaciones extremas; sólo se documentaba entre animales en cautividad, por ejemplo, quizás por el estrés, o el aislamiento. Una forma de continuar la línea de sangre cuando todas las demás opciones se habían agotado, cuando no había otra opción.
No necesariamente. Ahora parece que algunas hembras vírgenes producen descendencia incluso en presencia de machos.
Es más, lo hacen en la naturaleza, y puede que lo hayan estado haciendo durante cientos de millones de años. Puede conllevar ventajas, más aún en un mundo moderno en el que las poblaciones de muchas especies están disminuyendo rápidamente, pero plantea cuestiones fundamentales sobre la importancia del sexo.
Y siguen existiendo otras incertidumbres. Por qué entre los vertebrados, los peces, los reptiles y las aves pueden tener partos vírgenes, pero los mamíferos, incluidos los humanos, aparentemente no pueden? Incluso en este caso, las cosas no son sencillas…
Pavos vírgenes
Quizás el vertebrado «virgen» mejor comprendido sea el pavo común domesticado. En la década de 1800, empezaron a aparecer informes sobre nacimientos vírgenes entre las gallinas. Después, los investigadores empezaron a estudiar sucesos similares entre los pavos, descubriendo que estas grandes aves podían poner huevos no fecundados que producían crías vivas.
Sin embargo, las crías de pavo eran siempre machos, lo que se atribuyó a una peculiaridad de la genética de las aves en la que los cromosomas sexuales masculinos son dominantes. Pronto se desarrolló una cepa partenogenética del pavo doméstico en la que la mayoría de los machos parecían normales y se reproducían con éxito.
Los pavos se consideraban nada más que una curiosidad; una creación artificial mantenida en condiciones artificiales.
Pero entonces, en los últimos 15 años, empezaron a llegar informes de una serie de extraños y maravillosos nacimientos vírgenes ocurridos en peces, serpientes y lagartos en cautividad.
Parece ser algo que pueden hacer una gran variedad de tiburones
El 14 de diciembre de 2001, por ejemplo, una de las tres hembras cautivas de tiburón cabeza de bonete dio a luz a una cría sana. Cada una de las futuras madres había sido capturada como pez inmaduro en las aguas salvajes de los Cayos de Florida, Estados Unidos.
Ninguna había conocido a un tiburón macho, y todas eran vírgenes.
Sin embargo, una de ellas había dado a luz claramente, informó un equipo dirigido por Demian Chapman, de la Universidad de Stony Brook, en el estado de Nueva York, EE.UU.
Las pruebas genéticas posteriores confirmaron que no había habido machos, y desde entonces se ha descubierto lo mismo en otras cuatro especies de tiburones. «Parece ser algo que puede hacer una gran variedad de tiburones», dijo Chapman a BBC Earth.
Lagartos gigantes
En 2006, los científicos informaron de que dos dragones de Komodo diferentes, el tipo de lagarto más grande del mundo, también habían tenido partos vírgenes. Ambos estaban en cautividad, mantenidos en instituciones distintas, uno en el zoológico de Chester y otro en el de Londres, en el Reino Unido.
En aquel momento, los investigadores especularon que el lagarto gigante era capaz de cambiar entre la reproducción sexual y la asexual, esencialmente encontrando formas de clonarse a sí mismo en circunstancias extremas cuando no hay machos cerca.
Después, en los últimos años, los científicos también han documentado diferentes especies de serpientes, incluyendo boas y pitones como Thelma, dando a luz en ausencia de machos.
La pregunta es ¿por qué se molestarían?
Una vida sin machos
Una posible respuesta puede estar en un homólogo salvaje, el lagarto cola de látigo. De hecho, hay numerosas especies de lagarto de cola de látigo, y muchas de ellas son concebidas especialmente, resultado de la hibridación de dos especies para formar una tercera.
Estas especies híbridas únicas son todas hembras; los machos han sido completamente eliminados del proceso reproductivo. Cada hembra produce asexualmente, creando nuevas generaciones de hembras, y así sucesivamente.
Crear un club tan exclusivo tiene sus beneficios evolutivos; si alguno de estos lagartos quedara varado, podría seguir reproduciéndose. Otros colibríes que dependen de los machos verían cómo su linaje se extingue. Se trata de un tipo particular de partenogénesis que sólo se produce en ausencia de machos, y esto puede haber sido el desencadenante de estos lagartos. Las hembras de cola de látigo que se quedan varadas en las islas pueden haber cambiado de alguna manera su biología para reproducirse solas.
Se cree que la serpiente Thelma tuvo un parto virgen por razones similares; sin ningún macho alrededor no tuvo más remedio que ir sola. Y al estar bien alimentada, y alojada en un gran recinto a una temperatura óptima, tenía las condiciones óptimas para dar el salto biológico a la paternidad en solitario, dice Bill McMahon, un científico que ayudó a cuidarla.
¿Quizás lo mismo ocurrió con los tiburones, los dragones de komodo y las serpientes?
Es increíble que hagamos todo este trabajo sobre biología reproductiva y sigamos aprendiendo algo nuevo sobre los modos de reproducción sobre los animales que nos rodean
Hay un problema con esa idea. Generalmente, se piensa que la reproducción asexual tiene costes. Esencialmente es la forma definitiva de endogamia: no hay forma de crear diversidad genética. Así que los animales que se clonan a sí mismos dejan a sus linajes vulnerables a las enfermedades y otras amenazas, que carecen de variedad genética para contrarrestar.
Por esa razón, tras el nacimiento virgen de los dragones de Komodo, los científicos recomendaron que la especie, que está en peligro de extinción, no se mantuviera aislada. Temían que la diversidad genética de la especie disminuyera si empezaba a clonarse.
Pero in extremis, cuando no hay machos con los que aparearse, tiene cierto sentido.
Vírgenes salvajes
Luego llegó otra sorpresa: los vertebrados salvajes, al igual que los cautivos, son capaces de tener partos vírgenes.
En 2012, los científicos descubrieron que otro tipo de serpiente, la víbora de fosetas, suele tener partos vírgenes en la naturaleza.
Warren Booth, de la Universidad de Tulsa, y sus colegas capturaron 59 camadas de dos especies de serpiente víbora de fosetas y analizaron su «huella de ADN», una especie de prueba de paternidad. Descubrió que dos camadas se habían producido mediante partos vírgenes, a través de un proceso llamado partenogénesis facultativa.
Así que el estrés del cautiverio puede no ser lo que desencadena un modo de reproducción tan extremo. Además, los machos salvajes de las víboras de fosetas son abundantes. Así que las hembras no tienen partos vírgenes simplemente porque no tienen otra opción.
«Solíamos llamar a la partenogénesis facultativa una novedad evolutiva, pero no es tan novedosa como la gente piensa», dijo Booth a BBC Earth. «Tengo una caja de pieles desprendidas de serpientes que rebosa de ejemplos.»
«Es increíble que hagamos todo este trabajo sobre biología reproductiva y sigamos aprendiendo algo nuevo sobre los modos reproductivos sobre los animales que nos rodean», dice.
La reproducción antigua
Booth sospecha que los nacimientos vírgenes pueden ser en realidad un modo antiguo de reproducción de los vertebrados.
Las especies que mejor lo hacen, las boas y las pitones entre las serpientes, por ejemplo, son también algunas de las más antiguas. A las especies de evolución más reciente, como las cobras, les va peor, ya que sólo producen una o dos crías a través de un parto virgen, que luego suelen morir.
Tal vez cuando estas antiguas serpientes vivían, hace millones de millones de años, o bien existían tan pocas, o era tan difícil encontrar una pareja sexual, que no se molestaron, y se clonaron a sí mismas en su lugar. El registro fósil no puede decírnoslo.
También puede ser extremadamente difícil descubrir cuántas especies salvajes se reproducen realmente de esta manera. Sería casi imposible saber si los peces salvajes han tenido nacimientos vírgenes o no. La única manera de demostrarlo sería recoger el ADN de un tiburón hembra y de sus crías, para determinar su parentesco. Hay tantas especies en peligro de extinción que este enfoque no sería ético, dice Booth.
Así que el enigma sigue siendo; por qué reproducirse solo, cuando la reproducción asexual tiene tantos inconvenientes. Especialmente en la naturaleza, donde abundan los machos. E incluso si los nacimientos vírgenes son un antiguo resabio evolutivo, ¿por qué seguir haciéndolo en la era moderna?
Bebés sanos
Una respuesta puede estar en realidad dentro de esas preguntas.
Si la reproducción asexual es desventajosa, entonces no habría sobrevivido durante tanto tiempo, señala James Hanken, un biólogo evolutivo de la Universidad de Harvard, en Massachusetts, Estados Unidos. Así que, aunque la diversidad genética es importante, no puede ser lo más importante. Esta afirmación se ve respaldada por las pruebas de las propias crías «milagrosas» o partenogenéticas.
Las crías de tiburón nacidas de madres vírgenes son menos diversas genéticamente que las nacidas de dos padres. Pero parecen igual de sanos, ya que han sido «purgados de todos los genes recesivos deletéreos», dice Chapman.
Las hembras también pueden decidir reproducirse solas porque el acto de la reproducción sexual puede ser costoso, según uno de los estrechos colaboradores de Booth, Gordon Schuett, de la Universidad Estatal de Georgia, en EE.UU., el primer científico en documentar la partenogénesis facultativa en serpientes. Las hembras tienen que aguantar que los machos compitan y se peleen por ellas, y puede ser difícil encontrar la pareja masculina ideal.
Es fascinante que la naturaleza haya evolucionado una forma de hacer esto posible
Otra idea es que algo más que la evolución está en juego. Tal vez los nacimientos vírgenes sean provocados por algún factor externo; ¿una hormona, o un desequilibrio hormonal? O incluso un patógeno, como un virus, o un parásito. Hay una especie de avispa, por ejemplo, que comienza a reproducirse asexualmente cuando se infecta con una determinada bacteria.
Booth lo sospecha. «Lo que encontramos es que a través de las aves, las serpientes y los tiburones, hacen lo mismo. Parece que evolucionaron de forma independiente y, por tanto, hay algo más que lo impulsa».
Schuett no está tan seguro, pues le resulta difícil aceptar que una sola causa pueda desencadenar el mismo resultado en tantas especies diversas. Pero Booth está dispuesto a investigar, probando la genética de las diversas muestras de tejido tomadas de dragones de Komodo, boas, pitones y muchas más que tiene almacenadas en su laboratorio. Buscará una firma genética reveladora de la presencia de un virus común o de algún otro estímulo.
Si no se encuentra tal desencadenante, podría ser que la capacidad de tener nacimientos vírgenes se conserve en las especies como una especie de mecanismo de reserva, para utilizarlo cuando la reproducción sexual sea demasiado improbable o costosa.
Una de las grandes desventajas de la reproducción sexual es que requiere que dos individuos estén en el mismo lugar al mismo tiempo
Si es cierto, eso sugiere que podríamos ver más de esto, ya que las poblaciones de muchas especies salvajes disminuyen, según Peter Baumann, del Centro Médico de la Universidad de Kansas, en Estados Unidos.
Los científicos ya están esperando a descubrir si la anaconda, la especie de serpiente más pesada del mundo, se unirá a la lista de los vertebrados capaces de tener partos vírgenes.
«Es fascinante que la naturaleza haya evolucionado para hacer esto posible. Desde el punto de vista de la adaptación, la capacidad de una especie para sobrevivir a largo plazo aumenta si puede utilizar esta vía de respaldo.
«Una de las grandes desventajas de la reproducción sexual es que requiere que dos individuos estén en el mismo lugar al mismo tiempo, lo que se convierte en un problema cuando la densidad de población es baja», dice Bauman.
Desde un punto de vista evolutivo, la reproducción sexual sigue siendo el método más dominante y exitoso en este momento, pero añade que «hay claras ventajas en ambos mecanismos».
¿Y los mamíferos?
Pero queda un último enigma. Si la partenogénesis está más extendida de lo que los científicos pensaron en un principio, entonces ¿por qué no pueden hacerlo los mamíferos, incluidos los primates, el grupo que incluye a los humanos?
Quizá sí puedan.
No se conoce ningún ejemplo de un mamífero que haya tenido un parto virgen natural, ni en cautividad ni en la naturaleza.
Pero en la década de 1930, en la Universidad de Harvard, Massachusetts, Estados Unidos, un científico llamado Gregory Pincus comenzó a investigar los sistemas reproductivos de los mamíferos. Su trabajo le llevó más tarde a co-inventar la píldora anticonceptiva humana.
En aquella época afirmó de forma controvertida haber desencadenado la partenogénesis en conejos, una hazaña que otros científicos no lograron replicar.
Décadas más tarde, en 2004, los científicos informaron de que habían diseñado genéticamente un ratón para que tuviera un parto virgen. Las crías no sólo sobrevivieron, sino que fueron capaces de tener su propia descendencia.
Los investigadores afirman hoy que sigue siendo muy improbable, y quizá incluso imposible, que un mamífero virgen produzca naturalmente una descendencia viable, debido a algunos aspectos fundamentales de su biología.
Pero tal vez, algún día, en algún lugar, de alguna manera, un mamífero nos sorprenda a todos.
Al igual que la serpiente Thelma, y todos los pollos, pavos y tiburones, se acostará y tendrá un parto «milagroso», que desafiará nuestras ideas fundamentales sobre la reproducción.