En los ríos de México y el sur de Texas nada un pez que, según la teoría evolutiva convencional, no debería existir. El molly amazónico, nombrado así por la tribu de guerreras femeninas de la mitología griega, es una especie completamente femenina que ha persistido durante aproximadamente 100.000 años sin machos, según investigaciones científicas.

Esta especie utiliza un proceso biológico inusual conocido como ginogénesis, en el cual las hembras seleccionan machos de especies estrechamente relacionadas para aparearse, pero descartan rápidamente su ADN, según explica la investigación. El esperma del macho solo sirve para activar el desarrollo del óvulo, pero no contribuye genéticamente a la descendencia. Cada hembra produce únicamente hijas, cada una un clon de sí misma.

La supervivencia prolongada del molly amazónico representa un enigma científico porque la teoría evolutiva sugiere que las especies asexuales deberían extinguirse rápidamente. Sin reproducción sexual, las mutaciones dañinas se acumulan en sus genomas con el tiempo, según el concepto conocido como trinquete de Muller, degradando progresivamente el material genético hasta que la especie desaparece.

"La reproducción sexual es una forma bastante extraña y complicada de reproducirse, ¿verdad?", dijo Edward Ricemeyer, biólogo computacional de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich en Alemania y coautor del nuevo estudio sobre el molly amazónico, según reporta la investigación.

Ricemeyer explica que el sexo es costoso: los individuos deben encontrar y competir por una pareja, y cada progenitor contribuye solo con la mitad de su ADN. La reproducción asexual, por el contrario, parece mucho más eficiente: no hay necesidad de encontrar pareja y se puede transmitir el 100% de los genes propios.

Sin embargo, a través del árbol de la vida, el sexo domina abrumadoramente. "Si miras el panorama general, es 99,9% sexo", dijo Dave Speijer, biólogo evolutivo de la Universidad de Ámsterdam en los Países Bajos, especializado en los orígenes de la reproducción sexual, según la fuente.

Una razón clave, argumenta Speijer, es que el sexo permite a las poblaciones explorar el "espacio de posibilidades" genéticas de manera más eficiente. Durante la reproducción sexual, el ADN de dos progenitores se mezcla mediante un proceso llamado recombinación, dando a cada descendiente una combinación única de genes. Esto significa que generalmente hay más variedad genética dentro de las especies sexuales, lo cual es típicamente beneficioso para la supervivencia de una especie.

Cuando se copia el ADN, explica Speijer, "siempre hay errores". En especies sexuales, estos errores pueden eliminarse del acervo genético mediante la recombinación, pero en especies clonales se transmiten una y otra vez. Con el tiempo, se pensaba que estas mutaciones dañinas se acumulan como muescas en un trinquete unidireccional, degradando el genoma hasta que la especie se extingue.

Según esta idea, las especies asexuales deberían tener vida corta, condenadas a la decadencia genética. Sin embargo, algunas, como el molly amazónico, no solo sobreviven sino que prosperan.

Speijer considera que parte de la confusión podría derivarse de cómo se interpreta la teoría. "El trinquete de Muller no dice: 'Oye, si no tienes sexo, entonces tendrás un colapso mutacional'", argumenta. En cambio, es mejor entenderlo como una restricción más amplia sobre toda la vida. Cualquier sistema debe tener una forma de gestionar los "errores" genéticos, y el sexo es solo una de esas estrategias.

Visto de esta manera, las especies asexuales de larga vida no necesariamente están desafiando las reglas evolutivas, sino encontrando formas alternativas de sortearlas. "Siempre hay mecanismos que se encargan de la tasa de mutación", dice Speijer, incluso si aún no los comprendemos completamente.

Estas especies difieren de los casos sensacionalistas de los llamados "nacimientos vírgenes", o partenogénesis, en los que serpientes o tiburones en cautiverio se reproducen sin parejas. Estos no son alternativas permanentes a la reproducción sexual. Cuando las condiciones lo permiten, estos animales vuelven al sexo.

Por el contrario, el molly amazónico pertenece a un club exclusivo de especies completamente femeninas comprometidas con la vida sin padres, generación tras generación. Cómo estos asexuales de larga vida parecen evadir el destino predicho por el trinquete de Muller sigue siendo debatido, pero algunas especies parecen haber permanecido genéticamente saludables durante millones de años sin ningún signo obvio de rescate sexual.

Otro ejemplo notable es el rotífero bdeloide. Estas criaturas con forma de gota son del tamaño de un grano de arena, pero sorprendentemente complejas, con cabeza, tracto digestivo y dos pequeños dedos. Ampliamente distribuidos en ambientes de agua dulce en todo el mundo, forman parte de un pequeño grupo conocido como los "asexuales antiguos": animales que han existido durante millones de años sin reproducirse sexualmente. En el caso del bdeloide, decenas de millones de años sin machos, haciendo que la historia de aproximadamente 100.000 años del molly amazónico parezca breve.

"Francamente, no sabemos cómo han sobrevivido tanto tiempo", dijo Chiara Boschetti, investigadora que estudia estas criaturas, según la fuente.

Sin embargo, hay pistas. Una de las más inusuales es su capacidad para adquirir ADN de su entorno, un proceso conocido como transferencia horizontal de genes. A diferencia de la mayoría de los animales, que heredan genes solo de sus padres, los bdeloides "roban" material genético de organismos completamente no relacionados, algo que generalmente solo se ve en formas de vida más simples, como las bacterias.

Pero para Boschetti, esa no es la parte más sorprendente. "Estos genes adquiridos horizontalmente realmente se están usando para sobrevivir", dijo. Algunos están vinculados a sobrevivir la deshidratación, otros a resistir patógenos. "Puedes secarlos, puedes cocinarlos", dice, refiriéndose a su notable capacidad para soportar condiciones extremas y novedosas, desde vuelos espaciales hasta estar congelados durante 24.000 años en el permafrost siberiano.

Pero si este robo de ADN está actuando como una alternativa a la mezcla genética del sexo es menos claro. "Probablemente está creando diversidad", dice Boschetti, pero "cuánto están ayudando los genes transferidos horizontalmente con la asexualidad aún no está del todo claro".

La transferencia horizontal de genes por sí sola probablemente no sea la historia completa. Boschetti cree que los bdeloides pueden estar dependiendo de un "mosaico" de mecanismos para mantener a raya las mutaciones dañinas. Aun así, después de décadas de estudio, siguen siendo algo así como una "caja negra" evolutiva, dice.

Para el molly amazónico, la nueva investigación identifica un mecanismo diferente. "A la teoría le faltaba una pieza", dice Ricemeyer, quien coescribió el estudio. "Y esta pieza era la conversión génica".

En especies sexuales como los humanos, cada individuo generalmente porta dos copias de la mayoría de los genes: una copia de nuestra madre y una de nuestro padre. Cuando el ADN está dañado, por ejemplo por radiación ultravioleta, las células a veces pueden usar una copia de un gen como plantilla para reparar la otra. Este proceso, conocido como conversión génica, a menudo se describe como un mecanismo de "copiar y pegar". Eventualmente, puede hacer que dos copias de un gen sean más similares entre sí.

En humanos y la mayoría de los animales, este mecanismo actúa en gran medida como un proceso de fondo que repara silenciosamente el daño del ADN cuando surge. Pero en el molly amazónico, parece desempeñar un papel mucho más central en el mantenimiento de su genoma.

Ricemeyer y su equipo utilizaron secuenciación del genoma completo para comparar el ADN de mollys amazónicos a través de generaciones. Observaron que secciones del ADN del molly parecían haber sido repetidamente "sobrescritas", no a través de la mezcla genética del sexo, sino más bien por conversión génica actuando con más frecuencia en el molly que en la mayoría de los otros animales. Aquí, parece que la conversión génica está haciendo algo similar para el genoma del molly a lo que hace el sexo para el nuestro: ayudando a limitar la acumulación de mutaciones dañinas.

Para entender cómo una especie asexual podría ser capaz de una conversión génica tan extensa, ayuda mirar hacia atrás al origen de la especie. Como la mayoría de los animales asexuales, el molly amazónico surgió de un único encuentro fortuito. La investigación sugiere que este evento ocurrió hace aproximadamente 100.000 años cuando una hembra de molly del Atlántico se apareó con un macho de molly velero.

A diferencia de la mayoría de los híbridos, como las mulas o los ligres, este apareamiento no resultó en descendencia infértil. En cambio, produjo un linaje capaz de reproducirse sin sexo. Así que ahora, cada molly amazónico porta material genético de dos especies ancestrales, proporcionando a la especie una alta variación genética desde el principio, una ventaja biológica contra el trinquete de Muller.

Esta herencia dual es probablemente clave para la capacidad del molly para una conversión génica tan completa. Debido a que sus especies parentales están bastante estrechamente relacionadas, sus genes son lo suficientemente similares como para realizar en su mayoría las mismas funciones, pero lo suficientemente diferentes como para ofrecer una amplia gama de plantillas con las que trabajar.

Lo que es igualmente sorprendente es que este proceso de copiar y pegar parece ocurrir con más frecuencia en algunas partes del genoma que en otras. "Los tipos de mutaciones que esperas que sean las peores, las más peligrosas, las más deletéreas, esos son exactamente los lugares en el genoma donde vemos que la conversión génica ocurre con más frecuencia", dice Ricemeyer. El resultado es una especie que parece estar en una salud genética notablemente buena a pesar de 100.000 años sin sexo.

Las implicaciones de este hallazgo van más allá del molly amazónico. Comprender estas estrategias alternativas para lidiar con "errores" genéticos podría tener implicaciones más amplias para la biología humana. Las mutaciones dañinas, después de todo, no son exclusivas de las especies asexuales.

"El cáncer es una enfermedad de mutaciones", dice Ricemeyer. Aunque tiene cuidado de no exagerar las implicaciones de sus hallazgos, dice que cualquier cosa que pueda profundizar nuestra comprensión de la mutación genética, y las estrategias de la naturaleza para lidiar con ellas, será útil a largo plazo.

En cuanto a otras especies completamente femeninas de larga vida, Ricemeyer cree que la conversión génica es "muy probablemente parte de la historia en otros organismos que se reproducen asexualmente también".

Si el molly amazónico ha desarrollado una alternativa verdaderamente estable al poder de mezcla del sexo sigue siendo una pregunta abierta. Los científicos aún no saben cuánto tiempo puede la conversión génica mantener a raya el trinquete de Muller.

Pero para un pez que la teoría evolutiva una vez sugirió que no debería existir, el panorama de su salud genética es inesperadamente sólido. "Pensábamos que la reproducción sexual era la única forma adecuada de mantener un genoma saludable... Pero ahora descubrimos que no, también hay otra forma", dice Ricemeyer. "Hay una ruta diferente hacia el mismo resultado".