Poliploidía en plantas y animales: especiación y células

Poliploidía

Probablemente sepas que fuiste hecho por tu mamá y tu papá. Tienes 23 cromosomas de tu mamá y 23 de tu papá. Cualquier organismo que obtenga más de la mitad de mamá y la mitad de papá moriría. . . o ellos

Normalmente, los humanos tenemos dos juegos de cromosomas, uno de tu mamá y otro de tu papá. A esto lo llamamos diploide , ya que di- significa dos y -ploide significa que tiene que ver con cromosomas o fragmentos de ADN.

Piense en ello como una baraja de cartas. Cada baraja tiene cuatro palos, por lo que una baraja de cartas normal tendría cuatro juegos de cromosomas. Somos diploides, por lo que nuestros cuerpos solo reciben dos palos de cartas. Cualquier organismo con más de dos juegos de cromosomas se llama poliploide .

Triploides

Antes de comprender la poliploidía, debemos comprender un poco cómo nuestros cuerpos producen nuevas células, particularmente espermatozoides y óvulos, o gametos . Todas nuestras otras células son diploides, por lo que cuando se forman los gametos, deben ser haploides o tener solo un conjunto de cromosomas, por lo que cuando el esperma y el óvulo se fusionan, el nuevo organismo puede volver a ser diploide.

Sin embargo, durante este proceso, a veces algo sale mal. La ocurrencia más común es cuando un nuevo gameto obtiene dos copias de los cromosomas. Esto puede suceder cuando las hembras producen óvulos o cuando los machos producen esperma. Cuando un óvulo con dos juegos de cromosomas se fusiona con un espermatozoide haploide normal, la célula resultante tiene tres juegos de cromosomas o es triploide .

Ahora, todas las células de ese nuevo organismo serán triploides. Para la mayoría de los animales, esto es extremadamente perjudicial y el organismo no sobrevivirá. Las plantas tienden a tolerar mejor la poliploidía e incluso prosperan con cambios genéticos tan intensos. Veamos algunos ejemplos de poliploidía en plantas y animales.

Poliploidía en plantas

Los científicos han planteado la hipótesis de que dos tercios de las plantas con flores son poliploides. La mayoría de los helechos y pastos son poliploides e incluso cultivos que disfrutamos todos los días, como papas, manzanas, batatas y fresas.

Los plátanos constituyen un ejemplo interesante. Los plátanos son triploides y, por lo general, los organismos triploides no producen los espermatozoides ni los óvulos necesarios para reproducirse, lo que los hace efectivamente estériles. Eso significa que no puede obtener semillas de plátano para producir más plátanos. Los agricultores cortan los brotes del costado de la planta antes de que produzca frutos y mueran, y propagan los plátanos asexualmente.

Poliploidía en animales

Hay muchas menos especies de animales poliploides que plantas. La razón exacta de esto no se conoce del todo. Algunos científicos piensan que podría tener que ver con la mayor complejidad de los planes corporales de los animales en comparación con las plantas. Otros sugieren que la poliploidía puede interferir con la formación de gametos, la división celular o la regulación del genoma. Sin embargo, existen algunas excepciones en peces, reptiles e insectos.

Un ejemplo específico de poliploidía en acción es la trucha triploide. En Idaho, la trucha asesina es el pez del estado, pero se introdujeron otros peces, como la trucha arco iris, en el área. Los conservacionistas querían evitar que la trucha arco iris se reprodujera con la trucha asesina, para preservar su especie. ¿La solución? Crea una trucha arcoíris triploide que no se pueda reproducir usando poliploidía.

Entonces, ¿cómo lograron los científicos esto? Resulta que los peces se reproducen de manera ligeramente diferente a los humanos. Los huevos comienzan como diploides y los espermatozoides como haploides. Cuando las células se fusionan, la nueva célula expulsa el tercer conjunto de cromosomas, por lo que el nuevo pez puede ser diploide. Sin embargo, si no se elimina el último conjunto de cromosomas, el nuevo pez se volverá triploide y no podrá reproducirse. Los científicos se aprovecharon de esto al exponer los huevos de los peces a agua tibia en un criadero, evitando que los cromosomas adicionales fueran expulsados. Los peces, ahora triploides y estériles, podrían introducirse en el río sin temor a que se apareen con la población local.

Solo hay un ejemplo de poliploidía en mamíferos, la rata vizcacha roja, que vive en Argentina. Este adorable roedor tiene cuatro juegos de cromosomas, lo que lo convierte en un tetraploide . En nuestra analogía de cartas, este tipo tiene una baraja completa con todos los palos.

Especiación

La poliploidía no se trata solo de cultivar o hacer peces más grandes. La poliploidía es un mecanismo importante para generar nuevas especies, el proceso de especiación. La especiación ocurre cuando los genomas de dos poblaciones de la misma especie se vuelven tan diferentes con el tiempo que ya no pueden cruzarse. Por lo general, esto ocurre como resultado de una separación geográfica o por un cambio lento durante un largo período de tiempo, pero con la poliploidía, puede ser instantáneo.

Si una planta sufre poliploidía, inmediatamente no puede reproducirse con otras de su propia especie. Pero dado que muchas plantas pueden producir asexualmente, o incluso tener partes femeninas y masculinas, pueden copiarse o fertilizarse a sí mismas. Por lo tanto, la nueva planta poliploide puede continuar durante algún tiempo. ¡En solo una generación ha fundado una nueva especie!

Resumen de la lección

La poliploidía es una condición de tener más de dos copias de cromosomas en una célula. El esperma y el óvulo son haploides o tienen un solo juego de cromosomas, por lo que cuando se unen, el organismo resultante será diploide. Pero cuando un espermatozoide o un óvulo termina con dos juegos de cromosomas, y la descendencia resultante tendrá tres juegos o será poliploide.

La poliploidía es común en plantas y muchos cultivos, como manzanas, papas, plátanos y pastos. La poliploidía es menos común en los animales, pero algunos peces, reptiles y un mamífero, la rata vizcacha roja, son poliploidías. La poliploidía cambia tanto el genoma del nuevo organismo que es posible que ya no pueda aparearse con la especie original, lo que da como resultado la especiación o la creación de dos especies a partir de una.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador