Una pregunta que me hice hace unos años fue conocer cómo se define el sexo en los reptíles. Lo que he investigado acerca del proceso de diferenciación sexual resultó ser de lo más interesante, ya que éste es similar en especies como lagartijas, serpientes, tortugas o cocodrilos.

Mecanismo de determinación sexual

Este mecanismo se lleva a cabo en cuatro etapas: En la primera, se determina el sexo genético a partir de unión de un óvulo y un espermatozoide; en la segunda, que ocurre en el periodo de incubación con el desarrollo del embrión y en una etapa muy específica, se lleva a cabo la diferenciación de su gónada en ovarios o testículos, que posteriormente definirán los genitales internos y externos correspondientes; la tercera etapa, que sucede durante el periodo después de que las crías nacen del huevo, se establece la apariencia de un macho o de una hembra; y finalmente, en la cuarta etapa es en la que se manifiesta la diferenciación, mediante procesos fisiológicos y de comportamiento implicados en la biología reproductiva de la especie.

«Es verdaderamente interesante saber cómo en estos organismos, la determinación del sexo depende de factores genéticos, pero también ambientales»

Pero ¿Cómo se ha descubierto esto?

El descubrir los mayores secretos de los reptíles no ha sido una tarea fácil para los investigadores quienes han estudiado este proceso desde 1980, año en que se publicó la primera revisión de determinación del sexo en reptíles. Se lograron identificar dos mecanismos de determinación sexual:

-Los genéticos, que se determinan al momento de la fertilización

-Los ambientales, que son dependientes de la temperatura

Si centramos la atención en la segunda etapa de diferenciación sexual, nos daremos cuenta de que los animales no dejan de sorprendernos, ya que es ahí donde las cosas pueden cambiar y tomar un rumbo diferente a lo planeado por los genes, debido a que el proceso de incubación va a depender de las condiciones ambientales, es en esta etapa donde la temperatura juega su papel.

Incubación de huevos de iguana negra (Ctenosaura pectina) Fotografía: J.A. Marín Ramírez

Determinación sexual por el ambiente

La temperatura es un factor ambiental que afecta procesos a nivel molecular, bioquímico y fisiológico en todos los organismos vivos. En reptiles como lagartijas, serpientes, tortugas o cocodrilos, influye en el metabolismo, el desarrollo embrionario, el crecimiento de los organismos, la actividad diaria, la tasa de reproducción y en algunas especies incluso el sexo. Este fenómeno de determinación del sexo dependiente del ambiente, no es único, ya que ocurre en algunos peces.

Los investigadores han logrado descifrar todo esto, mediante estudios con el control de la temperatura para determinar los tipos de mecanismos de determinación sexual. Para ello, se realizan evaluaciones de la temperatura a un nivel constante y fluctuante. Los más exactos son los estudios con temperaturas fluctuantes ya que simulan mejor el medio donde los organismos viven.

Temperatura de incubación sobre la determinación sexual

Existe un juego constante entre la determinación del sexo por los genes y la determinación del sexo por el ambiente ya que no parece ser tan estricta en quien puede o no presentarse, en muchas ocasiones la temperatura de incubación puede sobreponerse a los mecanismos que sus genes tienen planeado en algunas especies de reptiles.

Actualmente se han descrito tres patrones de determinación del sexo, los cuales se describen a partir del número de machos y hembras nacidos de una nidada, producidos como resultado a la exposición de los huevos a varias temperaturas de incubación.

El primer patrón conocido es macho-hembra, en el cual las bajas temperaturas producen un mayor porcentaje de machos y las altas temperaturas producen un mayor porcentaje de hembras; el segundo patrón hembra-macho, es lo contrario ya que aquí las bajas temperaturas darán como resultado un mayor porcentaje de hembras y las altas temperaturas producirán un mayor porcentaje de machos; el tercer patrón hembra-hembra-macho, involucra que un mayor porcentaje de hembras se produce tanto a altas como a bajas temperaturas, mientras que a temperaturas intermedias el sexo se inclinará hacia los machos.

Los tres patrones tienen al menos dos características en común: Una, donde existirá una temperatura ideal y la proporción de sexos tanto de machos y hembras será 1:1; y en la otra, existirá un rango transitorio de temperaturas el cual producirá individuos sesgados hacia un sexo.

La importancia de conocer el mecanismo de determinación sexual de los organismos radica en cómo el cambio climático puede estar afectando a poblaciones silvestres debido a las fluctuaciones de la temperatura que ocurren hoy día.

Hembra de iguana negra (Ctenosaura pectinata) del Centro de Conservación y Reproducción de Iguanas de la Universidad del Mar (CECOREI-UMAR) Fotografía: Claudia Fernanda Rodríguez Abril.

Especies afectadas en la determinación sexual por temperatura

La realidad no dista de mucho de lo que podamos imaginar o lo que la ciencia ficción pueda crear. En algunas especies de reptiles como el dragón barbudo central (Pogona vitticeps) o el lagarto arcoíris (Agama agama) se evidencia que ambos mecanismos de determinación sexual no están separados y los factores ambientales pueden sobreponerse a los genes. En el caso del dragón barbudo central cuando los huevos se incuban a temperaturas altas, el sexo de las crías es sesgado a un mayor porcentaje de hembras con reversión sexual, genéticamente son machos. En pocas palabras ambos mecanismos están presentes, esperando el momento adecuado para presentarse.

Por otra parte, se han estudiado poblaciones de los individuos de eslizón oriental de tres líneas (Bassiana duperreyi), el cual es una especie de lagartija con determinación sexual genética. Sin embargo, si los huevos se incuban a altas temperaturas, la relación es 1:1 de machos y hembras. Lo interesante de esta especie es que, si los huevos se incuban a temperaturas frías, imitando altitudes altas en veranos frescos, la proporción de sexos nacidos estará sesgada hacia los machos, demostrándose nuevamente que la temperatura puede anular la expresión de los genes.

El fenómeno no se limita a las especies de lagartijas y entre los más conocidos están los estudios en tortugas y cocodrilos. Las tortugas por su carisma tienen la delantera en cuanto a estudios de este tipo. Por ejemplo, cuando se incuban huevos de galápago europeo (Emys orbicularis) a temperaturas bajas o altas, se producen más machos y hembras fenotípicas, respectivamente. Pese a que ya se tiene bastante información, aun no es suficiente ya que el tipo de mecanismo de determinación sexual solo se ha descrito en menos del 10% de las especies de reptiles existentes.

Planes a futuro

Me encontraba leyendo artículos sobre la iguana negra (Ctenosaura pectinata) y comprendí que a pesar de que ya tiene más de 10 años en cautiverio en unidades de manejo, ha sido poco estudiada su determinación sexual. Hasta la fecha nadie sabe con certeza, si el sexo está determinado por la temperatura, por los genes o con una interacción de ambas. Podría ser pertinente evaluar el efecto de diferentes temperaturas de incubación en huevos de la iguana negra.

Lo anterior no es una tarea sencilla debido a las implicaciones que tiene la biología de la especie ya que su postura es una vez al año. Me enfrenté a este reto, pero no logré establecer los rangos de temperatura óptimos a los planeados. Después de analizar lo sucedido, recomiendo tener un registro detallado de quién es la madre y el padre de los huevos colectados, y tener mejores herramientas de trabajo, como incubadoras o sensores con un mejor control de temperatura y humedad. Y así, poder evaluar su mecanismo de determinación sexual, el cual tengo descubrir.

Para Saber Más:

Arcos-García J.L., Reynoso Rosales V.H., Mendoza Martínez G.D. y Hernández Sánchez D. (2005). Identificación del sexo y medición del crecimiento en iguana negra (Ctenosaura pectinata) en las etapas de cría y juvenil. Veterinaria México, 36(1):53-62. http://www.redalyc.org/pdf/423/42336105.pdf

Kohno S., Parrott B.B., Yatsu R., Miyagawa S., Moore B.C., Iguchi T. y Guillette Jr L. (2014). Gonadal differentiation in reptiles exhibiting environmental sex determination. Sexual Development, 8(5):208-226. https://www.karger.com/Article/Abstract/358892

Salame-Méndez A. (1998). Influencia de la temperatura de incubación en la determinación del sexo en quelonios. Revista de la Sociedad Mexicana de Historia Natural, 48:125-136.

https://www.researchgate.net/publication/261987816_Influence_of_Incubation_Temperature_in_Sex_Determination_in_Chelonians

 

L.Z. José Antonio Marín Ramírez, es Estudiante del Programa de Maestría Manejo de la Fauna Silvestre, en la Universidad del Mar, campus Puerto Escondido, Oaxaca, México.

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