La determinación del sexo en artrópodos no siempre es acorde a lo normal. En ocasiones determinados endosimbiontes pueden hacer que los machos se comporten como hembras, bien sea para el propio beneficio del endosimbionte o para el del hospedador. ¿Cómo? ¿Por qué? ¿Cuáles son las consecuencias del fenómeno de feminización?
La determinación del sexo en la mayoría de los animales se hace mediante cromosomas sexuales. Por ejemplo, en humanos, las mujeres poseen dos cromosomas X (XX) y los hombres uno X y uno Y (XY). En otros casos ocurre algo similar, aunque se designan a estos cromosomas con otras letras. A veces también se encuentran invertidos, como es el caso de la especie Armadillium vulgare, un isópodo popularmente conocido como bicho bola y que es muy común en jardines y céspedes de áreas templadas. En ellos, las hembras tienen dos cromosomas sexuales denominados Z y W (ZW). Mientras tanto, los machos poseen dos cromosomas Z similares (ZZ).
Isópodo de la especie Armadillium vulgare, hospedador de la bacteria Wolbachia. Autor: Walter Siegmund
Este es solo un ejemplo de determinación sexual por cromosomas, pero lo interesante es que en poblaciones naturales de este isópodo se encuentran presentes unas bacterias capaces de cambiar el sexo del animal. Son del género Wolbachia, capaces de hacer que los machos a los que infecten se comporten como hembras a pesar de que genéticamente sean machos, fenómeno denominado feminización. Mientras estén infectando a un hospedador macho logran que éste no solo se comporte como una hembra sino que se reproduzca como tal de manera totalmente funcional. Además, gracias a los experimentos realizados, se piensa que la bacteria provoca que el sistema inmune del isópodo sea defectuoso, permitiéndole mantener una interacción a largo plazo con el isópodo sin ser eliminada.
El mecanismo por el que las bacterias llevan a cabo la feminización no se conoce con exactitud. Una posible explicación es que impidan la secreción de hormonas andrógenas cruciales en el desarrollo del sexo masculino.
La cuestión es ¿qué sentido tiene para las bacterias hacer esto? Pues bien, la única manera que tiene el endosimbionte de pasar de un isópodo a otro, o lo que es lo mismo, de propagarse, es a través de los óvulos de un isópodo ya infectado. A través de ellos puede llegar a su descendencia e infectar así a un nuevo isópodo. Este fenómeno es conocido como transmisión vertical, de una generación a la siguiente. Es decir, la única manera de que un isópodo esté infectado es haber nacido así. La bacteria no puede transmitirse a través de los espermatozoides porque estos son muy pequeños y en su interior solo existe lo necesario para fecundar al óvulo. Sin embargo, el óvulo es de mayor tamaño y contiene todos los componentes necesarios para que la bacteria se desarrolle en su interior.
En definitiva, una bacteria que se encuentra en el interior de un macho tiene los días contados pues los machos no forman óvulos y los espermatozoides no sirven para la propagación. He aquí el porqué las bacterias convierten a los machos en hembras.
Pero las bacterias Wolbachia no han sido las únicas en ser seleccionadas para superar este problema, sino que los isópodos tienen un gen en uno de los cromosomas autosómicos (es decir que no definen el sexo) que evita el efecto de la bacteria. Por contraposición, la comunidad científica también han encontrado en el isópodo un factor que provoca feminización y que es independiente a la bacteria. Se piensa que puede ser material genético de Wolbachia que se ha insertado en la especie de isópodo. Se podría decir que existe un conflicto en el isópodo con respecto a la determinación del sexo: posee genes que contribuyen a la aparición de hembras y genes que la reducen.
La consecuencia de todo ello es que la proporción del sexo del isópodo varía constantemente, de manera que la bacteria aumenta la proporción de hembras y el isópodo la mantiene similar a la de machos.
Eurema hecabe mandarina, otra especie hospedadora de Wolbachia. Autor: Alpsdake.
Este fenómeno puede parecer inusual pero, de hecho, es bastante común y Armadillium vulgare no es la única especie afectada por las bacterias del género Wolbachia. Entre los afectados se encuentran otras especies de artrópodos como las mariposas de la subespecie Eurema hecabe mandarina, cuya interacción con Wolbachia ocurre en las islas Tanegashima y Okinawa en Japón. Sin embargo, este no es el único caso en que una bacteria influye sobre el sexo de un animal. Existen otras bacterias como Cardinium que también son capaces de hacerlo, incluso otro tipo de organismos, como algunos virus, protistas y nematodos, todos ellos clasificados como endoparásitos capaces de hacer lo mismo que Wolbachia.
En ocasiones el objetivo de la feminización para la bacteria no es transmitirse a la siguiente generación, es más, no se conoce qué sentido adaptativo tiene (si es que lo tiene). De hecho, en algunos casos, el endosimbionte (por ejemplo, Wolbachia) puede ser necesario para el hospedador, bien porque requiere de la bacteria para reproducirse o para que le ayude a completar su alimentación.
En definitiva, la feminización de diversos artrópodos se puede llevar a acabo por endosimbiontes como bacterias, virus, protistas y nematodos. En la mayoría de los casos se desconoce el mecanismo completo y a veces incluso el sentido de la interacción. Pero se conoce que estas interacciones no son siempre perjudiciales para el artrópodo, sino que también pueden ser beneficiosas. Estas relaciones afectan de manera importante al comportamiento del hospedador, aunque también a su ecología y la manera en la que se distribuye sexualmente la población. Aún queda mucho por saber y quizá elucidar estos mecanismos podría ayudar en áreas aplicadas de la biología como la agricultura y otras disciplinas afines.
