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Híbridos: de su padre y de su madre
Los seres híbridos han poblado
siempre las pesadillas del hombre: los minotauros y las esfinges son algunos de
nuestros peores engendros. Los híbridos que se presentan en la naturaleza son más
normalitos, pero nos causan cierta perturbación: son organismos
concebidos “contra natura”, pasando por encima de las “convenciones” sexuales,
y en muchas ocasiones están asociados a una carga de deformidad o
extravagancia. Pero debemos cambiar nuestra percepción hacia ellos porque
nosotros mismos somos animales híbridos.
Los ancestros de humanos y
chimpancés se cruzaron libremente hasta su definitiva separación evolutiva,
según un estudio de la Escuela de Medicina de Harvard.
Similitudes en los cromosomas sexuales de las hembras parecen reflejar una
hibridación prolongada (durante al menos 4 millones de años) entre ambos linajes,
cuando aún no eran muy diferentes entre sí. Últimamente se debate mucho sobre
si existió hibridación entre el hombre de Neandertal y el Homo sapiens. Existen fósiles con características
intermedias entre ambos, pero los paleontólogos no se ponen de acuerdo a la
hora de atribuirlas a una hibridación. Se ha anunciado también que hace 37.000
años adquirimos un gen que mejoró nuestra función cerebral, muy probablemente gracias
al cruce con neandertales. La secuenciación del genoma neandertal, que se prevé
concluir este año, aportará luz sobre este asunto. Aunque la contribución
neandertal a nuestro genoma sea pequeña en porcentaje, como parecen sugerir los
primeros datos, Miguel Burgos, de la Universidad de Granada (uno de nuestros
genéticos punteros), opina que no se puede descartar una amplia hibridación con
ellos. Al fin y al cabo, la curiosidad sexual es una característica básica de la
humanidad.
Tenemos el concepto de que un
híbrido es el resultado de un cruce entre organismos diferentes. La cuestión
interesante es cómo de diferentes pueden ser. La hibridación puede producirse
entre diferentes poblaciones, razas o subespecies de una misma especie, pero
también entre individuos de especies diferentes, aunque estrechamente
emparentadas, que en la naturaleza no se cruzan normalmente. Aunque parezca
paradójico, la hibridación no sólo genera especies nuevas a partir del cruce entre
dos especies, sino que también juega un papel en la escisión de una especie en
dos.
La
descripción de un mecanismo muy usual de especiación,
que nos aporta Miguel Burgos, nos aclara las ideas. Partimos de dos poblaciones
de una misma especie, separadas por una barrera geográfica. Transcurrido un tiempo,
esas poblaciones serán algo diferentes genéticamente, debido a mutaciones
aleatorias. Los nuevos alelos (o versiones de los genes) de una población no
han estado juntos con los de la otra. Cuando la barrera desaparece, los
individuos de las dos poblaciones se cruzan. Si las nuevas combinaciones de
alelos que se forman no son adaptativas al medio, los
híbridos tendrán menor capacidad reproductiva, por lo que la selección natural
tenderá a evitar que se produzcan. Así, empiezan a aparecer mecanismos de
aislamiento reproductivo entre los individuos de distinta procedencia: primero infertilidad
de los híbridos, luego su inviabilidad, y más tarde, barreras para que ni
siquiera se formen, como impedimentos para consumar la cópula o cambios en las
pautas de cortejo. Por esto, la aparición de híbridos suele acelerar la
formación de nuevas especies.
El otro proceso,
la especiación híbrida o formación de una nueva
especie a través del cruce entre especies distintas, se enfrenta a muchos
obstáculos: a veces existen incompatibilidades entre los cromosomas de las
especies parentales, que impiden su correcto emparejamiento
para formar gametos (incluso en muchas ocasiones las especies tienen un número
distinto de cromosomas); los individuos resultantes tendrán combinaciones alélicas tan inusuales que normalmente no estarán bien
adaptados al medio; y por si esto fuera poco, los que se desarrollen y sean adaptativos tendrán dificultades para encontrar otros
individuos híbridos con los que reproducirse. Casi siempre se cruzarán con miembros
de las especies parentales, con lo que sus novedades
genéticas se diluirán pronto. A pesar de todo, son muy numerosos los ejemplos
de especiación híbrida en la naturaleza, sobre todo
en plantas, aunque cada vez se están descubriendo más casos en animales. Esta especiación parece ser un fenómeno común en la evolución y habría
contribuido a algunos de los grandes saltos de complejidad en los organismos
(las hibridaciones aportan de golpe mucha variabilidad genética sobre la que
puede actuar la selección natural).
¿Cómo se
pueden superar todas esas dificultades? La naturaleza está siempre haciendo
experimentos al azar, que a veces tienen éxito. En muchos híbridos, se producen
duplicaciones cromosómicas que permiten el correcto emparejamiento entre los cromosomas
de la misma especie. La duplicación no es un fenómeno raro: muchas de las
células de tu cuerpo la han experimentado. La abundancia de híbridos en la
naturaleza muestra que hay muchas formas de adaptarse a un ambiente. Las
combinaciones nuevas de alelos de los híbridos tienen generalmente más
posibilidades de ser adaptativas en grupos que colonizan
nuevos territorios y en las zonas límite de la distribución de las especies parentales. Pero incluso en su mismo hábitat pueden surgir
híbridos mejor adaptados que ellas, gracias a su mayor vigor o su
especialización en explotar un recurso. Los híbridos pueden aparearse con sus
hermanos y otros parientes cercanos para no perder su identidad, o bien
autofecundarse o recurrir a la reproducción asexual. Ya que estas pautas
reproductivas son más comunes en plantas que en animales, hay más especies de
origen híbrido entre ellas. Pero recientemente se ha comprobado que un modo de especiación híbrida que no requiere duplicación de
cromosomas está también bastante extendido en animales.
La
hibridación es también una estrategia de supervivencia para algunos organismos,
que relajan sus normas de cruzamiento si las condiciones empeoran.
Recientemente se ha descrito este comportamiento en unos sapos desertícolas de
Norteamérica, cuyos renacuajos se desarrollan en charcas. Si éstas tienen poca
agua, las hembras optan por aparearse con machos de otra especie, ya que los
renacuajos resultantes crecen más rápido, aunque son menos fértiles.
Se suele
asociar “híbrido” con “vigor”. Aunque a veces los híbridos son mayores, más
fuertes o resistentes que los padres, este fenómeno no es general. Cuando se
produce, se debe a que los híbridos expresan más alelos diferentes y por tanto
presentan más variabilidad, lo que confiere ventajas como un rango más amplio
de resistencia a parásitos, mayor adaptabilidad, etc. También se debe a que los
híbridos poseen menor carga de alelos recesivos letales o perjudiciales. Otro
fenómeno corrientemente asociado a la hibridación es que el sexo con más
problemas de esterilidad e inviabilidad es el que presenta cromosomas sexuales
distintos (en los mamíferos, los machos). Tener dos cromosomas sexuales
similares significa contar con una “copia de seguridad” genética, lo que proporciona
a las hembras de mamíferos más posibilidades de ser viables y de generar
gametos fértiles.
Uno de los híbridos más
impresionantes es el ligre, resultado de la unión entre
un león y una tigresa. Es gigantesco (llega a medir 4 metros), recuerda más al
león en su aspecto y presenta rayas desdibujadas de tigre. Sus patas son
relativamente cortas y gruesas, y el animal conserva siempre, a pesar de su
tamaño, un aire de cachorro desvalido. El tigón,
fruto del cruce entre tigre y leona, es parecido, pero más estilizado y menor que
los padres. ¿Por qué en los cruces híbridos se presentan diferencias en función
del sexo de los progenitores de cada especie? Esto se debe en parte a que hay
genes que los individuos heredan sólo de sus madres (genes mitocondriales)
o de sus padres (genes exclusivos del cromosoma Y). Pero, como nos explica
Miguel Burgos, la impronta parece ejercer gran influencia en las diferencias,
sobre todo en el crecimiento corporal. Los genes marcados con impronta se
expresan de forma diferente según provengan del padre o de la madre. Estos
genes suelen ser los implicados en la absorción de sustancias de la madre por
parte del embrión. Antes se pensaba que los alelos del padre y los de la madre
cooperaban para el desarrollo adecuado del feto, pero hoy se sabe que se entabla
una “guerra” entre ellos. Los intereses del padre y de la madre son distintos.
El padre busca que su hijo adquiera la máxima cantidad de recursos de la madre
para crecer sano y fuerte. La madre quiere que no le absorba demasiados
recursos, para no comprometer su supervivencia o su posterior fecundidad. En
los cruces híbridos cada especie tiene un patrón distinto de expresión de genes
con impronta, lo que puede contribuir a esas diferencias a veces tan
espectaculares.
Las grandes fieras son los animales
más fascinantes, al menos para los niños. Aún lo son más porque la hibridación
es muy fácil entre ellas y hemos podido formar un variado zoo
de criaturas extrañas y seductoras. Esto se debe a que todos los felinos
actuales descienden de un ancestro relativamente reciente y no han acumulado
muchas diferencias genéticas entre ellos.
Además de los mencionados ligres y tigones, son posibles los leopones,
híbridos de leopardo y leona, con características físicas intermedias entre las
dos especies. Suelen subir a los árboles y disfrutar del agua como los
leopardos, aunque las hembras presentan problemas al tener que escoger entre la
vida solitaria del leopardo y la social de la leona. Otros felinos exóticos son
los pumapardos (puma x leopardesa),
y el curioso tigardo (tigre x leopardesa),
que presenta tanto manchas como rayas en su pelaje. Estos experimentos de
hibridación estuvieron de moda en el siglo pasado, pero hoy son criticados por
su carácter más bien caprichoso y los problemas de salud que padece muchas
veces la descendencia.
En muchos otros grupos de
mamíferos también se producen interesantes mestizajes. Los equinos hibridan fácilmente, a pesar de que a veces las especies poseen
números cromosómicos diferentes, lo que acarrea problemas de esterilidad (caso
del mulo, por ejemplo). Los híbridos de caballo y de asno con cebra presentan
patrones muy variados de rayas. Diferentes especies de ballenas producen
híbridos en la naturaleza. En Europa Central es una tradición la mezcla de
perras con lobos. Los hijos son fértiles, porque los perros se separaron de los
lobos hace muy poco tiempo y aún pertenecen a la misma especie. Generalmente se
obtiene un animal que combina la fortaleza del lobo con la obediencia del
perro. Recientemente se han conseguido híbridos potencialmente interesantes
para la ganadería, como la cama, obtenida inseminando artificialmente una llama
con esperma de dromedario. Dado que ambos animales tienen el mismo número de
cromosomas, se espera que sus descendientes sean fértiles. No se sabe si las
camas conjugarán las virtudes de sus progenitores, pero sí que han heredado su
proverbial mal carácter. En las aves, son especialmente vistosos los híbridos
de los galliformes (gallinas, urogallos, faisanes, etc.), que se forman con
bastante frecuencia en la naturaleza y despliegan incontables variaciones en el
colorido y la distribución de las plumas.
Los híbridos están muchas veces construidos
con piezas incongruentes y presentan rasgos estrafalarios, por lo que pagan un
alto precio en términos de supervivencia. Pero a veces triunfan
espectacularmente, cuando aparece en ellos una combinación de caracteres
especialmente adaptativa al medio o cuando éste
cambia bruscamente. Puede que sean monstruos, pero los biólogos suelen
referirse a ellos como “monstruos prometedores”.
Embriones
“híbridos”
Los embriones creados insertando
en un óvulo de animal despojado de su núcleo el de una célula humana no son
híbridos en sentido estricto, ya que no hay mezcla del genoma nuclear. El
animal sólo aporta un puñado de genes (los de las mitocondrias). Así pues,
estos embriones son humanos casi al 100% y pueden usarse para investigar en células
madre sin recurrir a óvulos humanos, que están disponibles en poca cantidad. El
Reino Unido ha aprobado su creación exclusivamente con este fin y ha prohibido
expresamente que sean usados para la reproducción. Se ha generado polémica en
torno a la naturaleza de estos embriones y al hecho de que han de ser
destruidos a los 14 días, pero como nos recuerda Miguel Burgos, esta técnica
plantea menos dilemas éticos que el uso de óvulos humanos, que podría conducir
más fácilmente a la clonación reproductiva. ¿Podrían estos embriones
“híbridos”, en un caso hipotético, ser viables? La respuesta sería
especulativa, aunque los científicos han producido entidades tan extrañas como
las quimeras, organismos “en mosaico”, formados por una mezcla de células de
especies distintas. Se han creado embriones quiméricos de cabra y oveja, rata y
ratón e incluso, recientemente, de conejo y humano (no se permitió que estos
últimos se desarrollaran más allá de unos pocos días).
(Artículo publicado en el nº de mayo de 2.008 de Muy Interesante,
con algunas modificaciones. Realizado en colaboración con Miguel Burgos y con algunas
sugerencias de Enrique J. Coperías, de Muy. El título
es de la revista).
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