La partenogénesis es una forma de reproducción en la que los óvulos se desarrollan sin fertilización, lo que da como resultado especies unisexuales. Este fenómeno está estrechamente relacionado con modos reproductivos como la hibridogénesis , donde se produce la fecundación, pero no se transmite el ADN paterno. Entre los anfibios , se ve en numerosas especies de ranas y salamandras , pero no se ha registrado en las cecilias .
La partenogénesis haploide se ha logrado experimentalmente en anfibios , a través de enfoques que podrían considerarse ginogénesis artificial . Oscar Hertwig logró por primera vez la partenogénesis artificial en ranas en 1911, utilizando óvulos fertilizados por esperma irradiado. [1] La radiación destruyó el ADN dentro del esperma, pero todavía se produjeron embriones casi normales. Gunther Hertwig repitió este experimento en 1924, utilizando cruces entre diferentes ranas. [1] Un cruce entre un sapo, Amietophrynus regularis , y una rana, Rana fusca , no produciría un embrión viable, pero la fertilización de un óvulo de sapo por un esperma de rana irradiado produciría una larva haploide. [1]La partenogénesis también se ha inducido en Pelophylax nigromaculatus pinchando un huevo con una aguja. [2] Este método produjo renacuajos que se metamorfosearon en ranas adultas, algunas de las cuales eran albinas. [2] Rana japonica , Pelophylax nigromaculatus y Lithobates pipiens han producido adultos haploides viables como resultado de la partenogénesis artificial. [1]
Las salamandras son los vertebrados partenogénicos más antiguos que se conocen. [3] Los métodos moleculares datan los orígenes de las salamandras unisexuales en el Plioceno , desde hace entre 3,9 millones [4] hasta hace aproximadamente 5 millones de años. [5]
Todos los anfibios partenogénicos conocidos han sido el resultado de eventos de hibridación entre especies estrechamente relacionadas. [6] Pelophylax esculentus , la rana comestible, es el producto de cruces entre Pelophylax Lessonae y Pelophylax ridibundus . [7] De manera similar, Ambystoma laterale , Ambystoma jeffersonianum , Ambystoma texanum y Ambystoma tigrinum han sido identificadas como especies progenitoras existentes de salamandras unisexuales dentro del mismo género. [4] Sin embargo, la evidencia mitocondrial sugiere que los orígenes del Ambystoma híbrido , en la línea materna, se encuentran en un pariente deAmbystoma barbouri . [5] [7] A pesar de esto, todas las especies unisexuales existentes de Ambystoma no comparten ADN nuclear con Ambystoma barbouri . [5]
La poliploidía , un cambio numérico en el número de cromosomas, es común en los anfibios partenogénicos. La triploidía (que tiene tres juegos de cromosomas), la tetraploidía (cuatro juegos de cromosomas) y la pentaploidía (cinco juegos de cromosomas) son comunes en las salamandras. [4] En las salamandras unisexuales, estos diferentes niveles de poliploidía son el resultado de múltiples eventos de hibridación, que involucran de dos a cuatro especies. [4] [8] Ambystoma nothagenes es un híbrido triploide unisexual de Ambystoma laterale , Ambystoma texanum y Ambystoma tigrinum , mientras que se ha descubierto que los híbridos de Ambystoma platineum y Ambystoma texanum son tetraploides.[9] La mayoría de los híbridos de Ambystoma se describen por la cantidad de conjuntos de cromosomas haploides que contienen de cada una de sus especies parentales, lo que refleja su nivel de ploidía. [4]
La mortalidad embrionaria en anfibios partenogénicos es alta. Las tasas de eclosión de las especies de salamandras de América del Norte han oscilado entre el 19,5 % [10] y el 30,5 %. [11] Se especula que los intercambios intergenómicos, como el entrecruzamiento durante la meiosis , pueden desempeñar un papel. Los intercambios intergenómicos suelen ser letales debido al hecho de que los cromosomas de las especies unisexuales son homeólogos (similares, pero menos que los cromosomas homólogos de una misma especie). [3] Los cromosomas homólogos son en gran parte idénticos, en este caso como resultado de la replicación cromosómica. [3]