También descubrieron que si los individuos con la misma variante del gen determinante del sexo se aparean, los embriones no sobrevivirán. Esto puede tener consecuencias críticas en poblaciones pequeñas de mariposas con baja variación genética, donde el apareamiento ocurre entre individuos relacionados.

Esta es la primera vez que los científicos describen este mecanismo en las mariposas y, sorprendentemente, se parece a un mecanismo similar en las abejas melíferas. El descubrimiento se publica en la revista Science Advances .

El arbusto bizco marrón Bicyclus anynana es originario del continente africano. A menudo se utiliza para la investigación genética, en parte debido a su capacidad para reproducirse rápidamente y reproducirse con relativa facilidad en condiciones de laboratorio; además, su genoma completo ya ha sido secuenciado.

Según revelan los entomólogos dirigidos por Arjen Van't Hof del Centro de Biología CAS y un equipo internacional de colaboradores, el sexo de esta mariposa está regulado por diferentes combinaciones de variantes de un gen llamado Masculinizador. Una única variante conduce al desarrollo femenino y dos variantes diferentes dan como resultado el desarrollo masculino.

Las mariposas mueren como embriones cuando se combinan dos variantes idénticas de Masculinizer, pero esto es muy poco común en poblaciones naturales porque se encontró una gran cantidad de variantes diferentes. La posibilidad de tener dos variantes idénticas que provoquen la muerte embrionaria se vuelve mucho mayor en poblaciones fuertemente declinadas con una variación genética reducida causada por la endogamia.

Muchas especies de mariposas están en fuerte declive y si otras especies tienen el mismo mecanismo que Bicyclus anynana, puede tener graves consecuencias para las especies en peligro crítico.

Este mecanismo de determinación del sexo es el primero que se encuentra en las mariposas y sorprendentemente se parece más al de las abejas que pertenecen a un grupo de insectos diferente que al del gusano de seda, que pertenece al mismo orden de insectos. El mismo mecanismo evolucionó de forma independiente en Bicyclus anynana y las abejas, lo que lo convierte en un claro ejemplo de evolución convergente.

Mecanismos genéticos descubiertos que determinan el sexo

El desarrollo de dos sexos diferentes es uno de los rasgos biológicos más importantes, pero a pesar de su importancia, los mecanismos genéticos subyacentes no se descubren en la mayoría de las especies. La razón principal por la que todavía se desconoce tanto es que los mecanismos son extremadamente diversos.

Los lepidópteros, un gran grupo de insectos formado por mariposas y polillas, tienen cromosomas sexuales W y Z en lugar de X e Y. Las hembras suelen tener un cromosoma W y Z y los machos tienen dos cromosomas Z. El sexo está determinado por el cromosoma W en algunas especies, pero también hay especies en las que las hembras no tienen un cromosoma W.

"Estas especies tienen diferentes mecanismos de determinación del sexo que aún no se conocen. El mecanismo que descubrimos en Bicyclus anynana es muy diferente del mecanismo dependiente del cromosoma W descubierto anteriormente en el gusano de seda Bombyx mori", afirman los investigadores.

Más información: Arjen van't Hof et al, La determinación del sexo basada en la cigosidad en una mariposa impulsa la hipervariabilidad de Masculinizer, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adj6979. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj6979

Información de la revista: Avances científicos

Proporcionado por el Centro de Biología de la Academia Checa de Ciencias