Un experimento en escarabajos vincula el apareamiento múltiple con menos mutaciones dañinas

Una investigación de la Universidad de East Anglia concluyó que la posibilidad de que las hembras se apareen con varios machos puede reducir la carga de mutaciones dañinas y disminuir el riesgo de extinción de una población. El estudio, realizado durante 15 años con miles de escarabajos de la harina rojos, aporta datos genómicos a una hipótesis clásica de la evolución.

El trabajo fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) y analizó cómo la competencia por el apareamiento influye en la salud genética de poblaciones sometidas a varias generaciones de reproducción.

Los investigadores observaron que los grupos donde las hembras podían elegir entre más de un macho acumularon menos variantes genéticas perjudiciales que aquellos en los que cada hembra era asignada a una sola pareja.

El experimento siguió a escarabajos durante 156 generaciones

El equipo trabajó con poblaciones de escarabajos de la harina rojos, una especie utilizada con frecuencia en estudios de evolución por su ciclo reproductivo corto. Durante 156 generaciones, los científicos compararon dos condiciones de apareamiento.

En una de ellas, cada hembra podía aparearse con hasta cinco machos en cada generación. Ese esquema permitió que existiera competencia entre los machos y margen de elección para las hembras. En la otra condición, los investigadores formaron parejas de un macho y una hembra, con lo que redujeron la posibilidad de selección sexual.

La diferencia entre ambos grupos no estuvo en el número total de generaciones ni en la especie estudiada, sino en las oportunidades de competencia reproductiva. Tras el período experimental, los investigadores secuenciaron los genomas de varios individuos de cada población para identificar las mutaciones acumuladas, incluidas aquellas que, por sus características, podían afectar la supervivencia o la reproducción.

Según el estudio, las poblaciones expuestas a una selección sexual más intensa conservaron menos mutaciones potencialmente dañinas, aunque mantuvieron un nivel similar de diversidad genética general frente a los grupos con apareamiento restringido.

La carga de mutaciones anticipó mejor el riesgo de desaparición

El resultado tuvo consecuencias cuando las poblaciones fueron sometidas a condiciones de endogamia, es decir, de reproducción entre individuos emparentados. En esos escenarios, las variantes genéticas perjudiciales pueden expresarse con mayor frecuencia y afectar la viabilidad de los descendientes.

Los grupos que acumulaban una mayor cantidad de mutaciones dañinas mostraron una probabilidad más alta de extinguirse. Para los autores, la carga mutacional fue un indicador más preciso del riesgo de extinción que el propio sistema de apareamiento.

Michael Pointer, investigador de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad de East Anglia, explicó que los animales de las poblaciones con varios posibles compañeros terminaron con genomas más saludables. En declaraciones difundidas por PNAS, sostuvo que la ventaja genética tuvo efectos observables al exponer a los escarabajos a la endogamia.

El mecanismo propuesto se basa en que los machos con una peor condición genética podrían tener menos posibilidades de reproducirse cuando deben competir con otros individuos o cuando las hembras pueden elegir entre varias opciones. Con el paso de las generaciones, esa dinámica reduce la transmisión de mutaciones que afectan la aptitud biológica de la población.

Los resultados respaldan la hipótesis de los “buenos genes”

La investigación suma respaldo a la llamada hipótesis de los buenos genes, una propuesta debatida durante décadas en la biología evolutiva. Esa idea sostiene que el éxito reproductivo de ciertos machos puede estar vinculado con una mejor calidad genética, incluida una menor presencia de mutaciones perjudiciales.

Bajo ese planteo, la selección sexual funciona como un filtro: los individuos que logran aparearse con más frecuencia trasladan sus características a la siguiente generación, mientras que las variantes desfavorables tienen menos posibilidades de mantenerse en el acervo genético.

Pointer señaló que el estudio ofrece datos genómicos directos sobre ese proceso. La competencia por las parejas, indicó, puede actuar a lo largo del tiempo como un mecanismo que elimina parte de las mutaciones dañinas de una población.

Los investigadores también evaluaron una preocupación habitual sobre este tipo de dinámica. Se ha planteado que una selección sexual muy marcada podría reducir el número efectivo de reproductores y, por esa vía, disminuir la diversidad genética necesaria para responder a cambios ambientales.

Sin embargo, en este experimento, la reducción de mutaciones nocivas no implicó una pérdida detectable de diversidad genómica global. Ese resultado sugiere que una población puede conservar variación genética útil para adaptarse y, a la vez, limitar la acumulación de alelos perjudiciales.

La conservación podría considerar los patrones naturales de apareamiento

David Richardson, coautor senior del trabajo e integrante de la Universidad de East Anglia, señaló que muchas especies amenazadas enfrentan poblaciones reducidas y niveles crecientes de endogamia. En esos casos, las mutaciones dañinas pueden tener un efecto mayor y elevar el riesgo de desaparición.

El estudio plantea que los programas de conservación, tanto en cautiverio como en ambientes naturales, podrían evaluar la conveniencia de preservar o recuperar niveles naturales de selección sexual. Permitir que las hembras tengan acceso a más de un macho podría favorecer la eliminación de variantes genéticas perjudiciales, según los autores.

Los científicos advirtieron que el experimento no pretende trasladar de forma automática sus resultados a todas las especies. Los escarabajos permiten observar procesos evolutivos a través de cientos de generaciones en un período relativamente breve, algo que sería difícil de replicar con animales de vida más larga.