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Secuencia genoma del cangrejo Procambarus virginalis

11/02/2018 15:28 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

La secuenciación del genoma de un cangrejo invasor da pistas sobre u origen, su reproducción asexual y sobre posibles soluciones para esta plaga.

Parece el guíon de una mala película de ciencia ficción de serie B. No se trata de un monstruo del lago, un godzilla o un mutante cualquiera. Se trata de un decápodo igualmente monstruoso, al menos para los ecosistemas terrestres, que hace 25 años no existía.

Hace unas décadas un cangrejo escapó de su confinamiento en Alemania y empezó a invadir Europa y África. Está devastado los ecosistemas que invade y elimina a las especies nativas competidoras. Come casi cualquier cosa: pequeños peces, todo tipo de alevines, insectos, hojas podridas, etc. En la Unión Europea se prohibió su venta, posesión, distribución o liberación en el medio.

En 2007 llegó a Madagascar, en donde ya hay millones de ejemplares que amenazan a las siete especies de cangrejos nativos. Allí ha conseguido expandirse tan rápidamente que en sólo una década ha cubierto una superficie similar a la del estado de Indiana. Este cangrejo invasor (Procambarus virginalis) ha llegado incluso a Japón.

Este voraz crustáceo de agua dulce fue creado por accidente en 1995 y consiste en hembras que se reproducen asexualmente a través de huevos no fertilizados (algo que se confirmó en 2003). Un único ejemplar puede producir cientos de huevos a la vez. Es el único crustáceo decápodo conocido capaz de reproducirse de esta manera. Esto hace que la población de este animal esté constituida básicamente por hembras clónicas.

El nuevo cangrejo pasó a ser popular en los noventa entre los aficionados a tener este tipo de mascotas y pudo provenir de un único ejemplar comprado por un aficionado (identificado) en una tienda de mascotas. Este sujeto dio nuevos ejemplares a otros aficionados. Estos otros partían de un único ejemplar y al cabo de un tiempo tenían cientos de ellos y no sabían qué hacer con ellos. Así que algunos se dedicaron a liberar ejemplares en los lagos y ríos cercanos. Al final, una vez en el medio natural, esta nueva especie empezó una "invasión de los clones" por todo el mundo.

Es ahora noticia porque se ha analizado su genoma y publicado los primeros resultados al respecto. Quizás esta información permita comprender por qué esta nueva especie se difunde tan rápido y se adapta tan bien. El objetivo sería que esto ayudara a contener mejor esta plaga.

El estudio ha sido realizado por Frank Lyko (Centro Alemán para la Investigación del Cáncer de Heidelberg) y colaboradores. Consistió en la secuenciación completa de los genomas de 12 individuos procedentes de distintas partes del mundo y en el análisis menos detallado de otros 24 genomas. El genoma de esta nueva especie consta de 3500 millones de bases de ADN, por lo que es mayor que el genoma humano en este sentido. Sin embargo, contiene el mismo número de genes que nuestro genoma: unos 21.000. Es la primera vez que se secuencia el genoma de un crustáceo decápodo.

Hace cinco años Lyko se interesó en este animal porque pensó que su forma de reproducción asexual podría dar alguna pista sobre cómo las células cancerosas empiezan a crear clones de ellas misma sin parar. En concreto le interesaba estudiar los mecanismo epigenéticos del cangrejo relacionados con este asunto.

De entrada, el nuevo estudio apoya la teoría sobre el origen del cangrejo en cuestión. La nueva especie surgiría a raíz de dos cigalas de Florida (Procambarus fallax) que fueron importadas por un acuario alemán. El cruce de estas dos cigalas daría lugar al mutante que conocemos como un cangrejo invasor.

El genoma consta de tres conjuntos de 92 cromosomas en lugar de los dos habituales, siendo cada uno de estos conjuntos versiones de los cromosomas de P. fallax. Dos de estos tres conjuntos son virtualmente idénticos, pero el tercero es lo suficientemente diferente como para concluir que el cangrejo invasor nació del cruce de dos cigalas de Florida (P. fallax) procedentes de distintas partes del mundo que coincidieron en el acuario alemán. Una de ellas tenía que tener óvulos o esperma anormales que retuviera dos copias de sus cromosomas en lugar la única copia normal (básicamente estas células reproductivas no habrían surgido de una meiosis normal). Esta unión nunca se habría dado en la Naturaleza, según Lyko. Otros investigadores no se atreven a asegurar que el cruce se produjo seguro en cautividad.

Este clon prospera en una gran diversidad de hábitats acuáticos en donde hay diferentes condiciones de salinidad, temperatura y acidez. Lógicamente, una gran adaptabilidad es una condición necesaria para aumentar el éxito de una especie invasora. Sin embargo, se supone que los clones tendrían una desventaja en este sentido al no tener una variación genética que les permita adaptarse a nuevos ambientes y situaciones fácilmente. Pero la realidad nos dice que, incluso siendo clones, han invadido rápidamente grandes regiones geográficas del mundo sin necesidad de reproducción sexual.

Se especula que puede que los tres conjuntos de cromosomas posean suficiente variabilidad genética para adaptarse a diferentes condiciones, pero sería prematuro afirmar algo así ahora. Otra especulación sobre esta especie sostiene que este éxito resida precisamente en la reproducción asexual, pues basta un individuo para colonizar un lugar.

La información obtenida en este estudio proporciona pistas sobre cómo surgió este nuevo genoma y posiblemente abra el camino hacia nuevos estudios en donde se haga genética comparada entre esta especie y otras similares de tal modo que se puedan identificar los rasgos que le hacen tan exitosa. La idea sería tener nuevas armas con las que luchar contra la especie invasora.

También puede que nos ayude a saber más sobre un misterio: ¿por qué la mayoría de los animales se reproducen sexualmente? Sólo una de cada 10.000 especies se reproducen por partenogénesis en donde sólo hay clones hembras. Muchos estudios sugieren que este tipo de especies no duran mucho. En uno de ellos se analizó el genoma de 11 especies con reproducción asexual y se llegó a la conclusión de que aparecieron hace sólo 1250 años como máximo. El que no fueran más antiguas indica que este tipo de especies deben de desaparecer al poco de surgir.

Las especies con reproducción asexual, como la de este cangrejo, pueden tener un éxito explosivo a corto plazo. Pero es de suponer que no lo tengan a largo plazo. Si surge un patógeno que se aproveche de una de estas especies, puede dar cuenta de todos los individuos de los que consta, al no tener estos variabilidad genética con la que hacer frente al patógeno.

Tarde o temprano surgirá una plaga para los cangrejos clónicos y entonces su suerte estará echada. Lo malo es que, en términos evolutivos, ese lapso de tiempo puede ir desde unos pocos años a 100.000 años.

La pregunta es qué haremos mientras tanto y qué habrá sido de las especies que este cangrejo se llevó por delante en un mundo en proceso de colapso ecológico total por muchos otros factores.

La evolución es, sin duda, contingente. En este caso incluso ha dependido del capricho de un aficionado a la acuariocultura.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=5991

Fuentes y referencias:

Artículo original.

Foto: Wikipedia.


Sobre esta noticia

Autor:
Neofronteras (1272 noticias)
Fuente:
neofronteras.com
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Tipo:
Reportaje
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Creative Commons License
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