Los piscicultores e investigadores llevan mucho tiempo buscando técnicas innovadoras para mejorar la cría de peces y comprender los procesos evolutivos. Dos herramientas poderosas que están surgiendo en este campo son la hibridación a distancia y la ginogénesis.
Un estudio publicado en la revista Reviews in Aquaculture, por investigadores de la Hunan Normal University, se adentra en estos fascinantes métodos y explora cómo manipulan la genética de los peces y contribuyen a la diversificación de nuestros amigos con aletas.
Diversificación del acervo genético: hibridación a distancia
¡Imagina cruzar peces de especies completamente diferentes! La hibridación a distancia lo hace posible. Al criar peces con relaciones evolutivas más distantes, los científicos pueden crear crías, o híbridos, con combinaciones únicas de genes. Estos híbridos, denominados macrohíbridos, poseen dos conjuntos distintos de cromosomas, uno de cada progenitor, lo que da lugar a posibilidades fascinantes. Algunos macrohíbridos, como los alodiploides y los alotetraploides, tienen uno o dos conjuntos de cromosomas de cada progenitor, respectivamente.
Sin embargo, las diferencias genéticas significativas pueden obstaculizar la reproducción exitosa, lo que genera problemas con el apareamiento, la fertilización, el desarrollo embrionario y la supervivencia de las larvas. Sin embargo, los investigadores han desarrollado técnicas para superar estas barreras, como la fertilización artificial y los tratamientos hormonales.
Ginogénesis: el legado de una madre
La ginogénesis adopta un enfoque diferente. Esta técnica permite la creación de crías únicamente a partir del material genético de la hembra. Básicamente, el esperma de un macho de una especie diferente (o incluso ningún esperma) desencadena el desarrollo del óvulo sin fertilización. La descendencia resultante, a menudo llamada microhíbridos, hereda casi todo su ADN de la madre, pero puede incorporar pequeños fragmentos de ADN paterno en algunos casos. Esto incluye autodiploides y autotetraploides (descendencia con conjuntos de cromosomas duplicados o cuadruplicados de la madre), así como aquellos producidos mediante ginogénesis artificial.
La intersección de la hibridación a distancia y la ginogénesis
Aunque la hibridación a distancia y la ginogénesis pueden parecer no relacionadas, existen conexiones intrigantes entre ellas. En el proceso de hibridación a distancia, a veces pueden aparecer crías ginogenéticas naturales, incluso sin inactivación intencional de espermatozoides o tratamientos de choque de óvulos. Estas crías pueden exhibir rasgos tanto maternos como paternos, lo que sugiere la influencia del ADN paterno.
Este fenómeno plantea preguntas fascinantes sobre el potencial de que surjan nuevas especies a través de procesos naturales similares a la hibridación a distancia. Es un tema de gran interés en la biología evolutiva.
Macro vs. Micro: Descifrando el panorama híbrido
Los investigadores han propuesto dos categorías para clasificar a los peces nacidos mediante estas técnicas:
- Macrohíbridos: estas crías heredan «subgenomas» distintos de ambos progenitores. Algunos ejemplos son los linajes alodiploide y alotetraploide.
- Microhíbridos: estos peces heredan principalmente su genoma de la madre, con solo pequeñas contribuciones de ADN paterno. Esta categoría incluye los linajes autodiploide y autotetraploide, así como los producidos mediante ginogénesis artificial.
Dando forma al futuro de los peces: aplicaciones y potencial
Tanto la hibridación a distancia como la ginogénesis ofrecen posibilidades interesantes para la cría y la investigación de peces. Estas técnicas pueden:
- Introducir rasgos deseables: Al combinar genomas de diferentes especies, los científicos pueden crear potencialmente peces con tasas de crecimiento mejoradas, resistencia a enfermedades u otras características valiosas.
- Desbloquear la variación genética: Estos métodos generan crías con combinaciones genéticas únicas, lo que proporciona recursos valiosos para estudiar la evolución y la adaptación de los peces.
- Desarrollar peces estériles: Los peces triploides, creados mediante la manipulación de los números de cromosomas durante la hibridación, pueden ser estériles, lo que evita la reproducción no deseada en entornos de acuicultura.
El camino por delante: explorar nuevas fronteras
El futuro de la hibridación a distancia y la ginogénesis en peces es brillante. Los investigadores están explorando activamente formas de perfeccionar estas técnicas y liberar todo su potencial. Esto incluye:
- Entender los mecanismos subyacentes: Profundizar en los procesos biológicos que rigen estas técnicas puede ayudarnos a optimizarlas para objetivos específicos.
- Desarrollar nuevas aplicaciones: Ampliar el uso de estos métodos en la cría de peces y los esfuerzos de conservación es una gran promesa.
- Garantizar un uso responsable: La consideración cuidadosa de los posibles impactos ecológicos es crucial para la aplicación responsable de estas técnicas.
Si aprovechamos el poder de la hibridación a distancia y la ginogénesis, podremos abrir una nueva era en la diversidad de peces, lo que promoverá avances en la acuicultura, la investigación y nuestra comprensión de la evolución misma. ¡Esté atento a AquaHoy mientras continuamos explorando estas apasionantes fronteras en la ciencia de la reproducción de los peces!
El estudio fue financiado por National Natural Science Foundation of China, el Earmarked Fund for China Agriculture Research System, el Youth Science and Technology Talents Lifting Project of Hunan Province, y el 111 Project.
Contacto
Shaojun Liu
State Laboratory of Developmental Biology of Freshwater Fish, Hunan Normal University
Changsha, China
Email: lsj@hunnu.edu.cn
Referencia (acceso abierto)
Liu, Q., Wang, S., Tang, C., Tao, M., Zhang, C., Zhou, Y., Qin, Q., Luo, K., Wu, C., Hu, F., Wang, Y., Liu, Q., Li, W., Wang, J., Zhao, R., & Liu, S. The Research Advances in Distant Hybridization and Gynogenesis in Fish. Reviews in Aquaculture. https://doi.org/10.1111/raq.12972
