GINANDROMORFISMO: ¿Cómo saber más cosas de la simetría bilateral y de la determinación sexual en el mundo animal

La biología es una de esas ciencias que desafía constantemente nuestra forma intuitiva de conocer. Está prácticamente libre de blancos y negros, pero muchas veces podemos distinguir colores más allá de una escala de grises difícil de penetrar con los ojos.

Cuando creíamos haber descubierto la verdadera naturaleza de la herencia, a través del descubrimiento de la estructura del ADN y del significado de su codificación química (los genes) y a través de su traspaso intacto y eterno a través de la reproducción sexual o asexual, descubrimos que el gen no es esa entidad sólida y cognoscible que pensábamos (si no que son un conjunto de secuencias de ADN más o menos cercanas entre sí dentro del genoma, que interactúan entre ellas y con otras secuencias y proteínas, como podemos comprender por ejemplo leyendo las obras de Nessa Carey “ADN basura” y “la revolución epigenética”) y que la barrera de Weismann es cada vez más vista como una pequeña pared de piedra que separa un campo de cultivo (y traspasable en multitud de situaciones) y no ese gran muro de Adriano que se imaginó August Weismann en su momento.

También pensábamos que las especies solamente podían cambiar y especiar de forma lenta y gradual. Sin embargo, nos hemos dado cuenta que, pueden cambiar rápido en términos geológicos y que, incluso, pueden hacerlo instantáneamente a través de errores en la separación de los cromosomas durante la formación de los gámetos. De hecho, se calcula que entre el 30-70% de las especies de plantas con flor han evolucionado a través de este mecanismos, produciéndose lo que se denomina poliploidía (1). Durante la génesis de gámentos (polen y óvulo, en este caso) se generan zigotos con múltiplos cromosómicos de la planta materna. Este fenómeno parece especialmente frecuente en plantas y, como se ha dicho, está detrás del origen de una buena parte de las plantas con flor. Es un fenómeno que, además, no se restringe a plantas: insectos o peces también han especiado en cierta medida utilizando este mecanismo.

Hay un fenómeno que sigue intrigando por igual a biólogos, como a legos en la materia. Un fenómeno que nos despierta extrañas emociones. Desde la inocente curiosidad, hasta el rechazo más visceral. El Ginandromorfismo consiste en la aparición de rasgos típicamente femeninos y masculinos en un mismo cuerpo con una y espectacular peculiaridad. La distribución de estos rasgos es bilateral: una mitad del cuerpo es “femenina” y la otra mitad “masculina”. Es como suena. Podemos definir, también, el ginandromorfismo como un tipo particular de quimerismo. El quimerismo es la coincidencia, dentro de un mismo organismo, de células con diferente genoma: células “masculinas” y “femeninas”, células de dos individuos por fusión de dos gemelos homocigotos durante las primeras divisiones, etc (intentaremos hacer un post sobre asunto.

Es un fenómeno relativamente habitual en lepidópteros y otros insectos (se calcula que 1 de cada 10000 mariposas tiene esta característica). De hecho, el término es de uso común en entomología. Produce sensaciones visuales muy llamativas y atractivas al ojo humano (Fig. 1), sin embargo hemos de saber que estos individuos son infértiles. La separación entre parte femenina y masculina es tan perfecta que cada una de las partes desarrolla su correspondiente característica sexual a nivel reproductivo. Para llevar a cabo una reproducción satisfactoria son necesarias ambas partes de la simetría bilateral (me adelanto a algunos lectores con mentes algo obsesionadas con el acto de mezclar genomas) así que no es posible el autoservicio. El origen de este fenómeno en insectos lo hallamos en una incorrecta distribución de los cromosomas durante la primera división celular del zigoto fecundado (si ocurre después el efecto visual desaparece, aunque siguen habiendo células “masculinas” y células “femeninas” en el mismo organismo).

Recordemos que la determinación sexual en artrópodos puede ser similar o distinta que en vertebrados pero, a efectos prácticos, el proceso es el mismo. ¿Cómo ocurre? “Simplemente” debe “perderse” uno de los cromosomas sexuales durante la división celular que está creando el nuevo organismo. Si este pérdida ocurre, como hemos dicho, en la primera división celular, ½ de las células de ese organismo tendrán un cromosoma X mientras que la otra mitad tendrá dos (el cromosoma Y no suele jugar un papel importante en la aparición, o no, del ginandromorfismo en insectos, de ahí que de un poco igual el sistema de determinación sexual que tenga el insecto en cuestión a la hora de comprender este fenómeno). Un ejemplo clásico de cómo funciona este mecanismo lo podemos ver en el organismo predilecto de estudio para los genetistas: la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). El resultado no es tan espectacular como en otros insectos (Fig. 1), pero si que hay disponible una mayor cantidad de material visual (y de estudios empíricos) del que podemos servirnos para comprender lo que ocurre (Fig.2-3).

Figura 1. Ortóptero con ginandromorfismo. Fuente: Wikipedia.

Figura 2. Modelo explicativo de la pérdida cromosómica durante la meiosis en la mosca de la fruta (2).

Figura 3. Otro modelo explicativo del ginandromorfismo en la mosca de la fruta. En este caso, explicaría, además, la existencia, por ejemplo, de ojos de diferente color en cada mitad corporal (3).

En las mariposas quizá sea donde este fenómeno cause más pasión dentro de los aficionados a la entomología. Escarabajos y mariposas suelen ser los especímenes más coleccionados y, claro, en toda colección una rareza es muy apreciada. Una rareza de 1 entre 10000. De hecho, el nacimiento de una mariposa con ginandromorfismo en el Museo de Historia Natural de Londres, en el año 2008, fue todo un acontecimiento que mereció artículos en prensa y la tensa espera de los responsables de la sección de entomología hasta que la mariposa feneciese. “Formará parte de nuestra colección entomológica” aseguró una de las responsables de la misma (4). No había duda.

Yéndonos un poco más allá de los insectos, en los crustáceos o en los arácnidos también se ha documentado, aunque ocurre con mucha menor frecuencia. Es toda una excepción encontrarse con cangrejos, cigalas o arañas mitad hembras y mitad machos. Los resultados, eso sí, son todavía más espectaculares que con las mariposas.

Si existe alguna prueba de que la simetría bilateral está muy dentro de nuestro desarrollo embrionario como metrazoos y que la genética (en este caso la pérdida de un cromosoma) en realidad tiene poco que decir, es el ginandromorfismo. Cuando el cromosoma se pierde en la tercera o cuarta división celular, el embrión es perfectamente indistinguible de un femenino. Las células que han perdido un cromosoma X (masculinas a este respecto) no transfiguran el cuerpo del animal.

Pero, quizá, lo que más llame nuestra atención es que organismos que consideramos más complejos (aunque no sea cierto) como pueden ser las aves y los mamíferos puedan desarrollar una anomalía cromosómica tan bestia y, a su modo, perfecta y que, sin embargo, el organismo conserve su vida y, ésta sea perfectamente normal. Esto da que reflexionar. El sistema de determinación sexual artropodiano (exista o no cromosoma sexual) es básicamente el siguiente: las células tienen su sexo determinado y no existen hormonas que le digan a la célula de qué sexo es. Esto es, la determinación es genética. Luego, esta característica puede modularse más o menos. Ocurre algo similar en Aves. No hay hormonas de por medio. Así, también es posible observar un ginandromorfismo perfecto en aves. De hecho, se calcula también una tasa de 1 de cada 10000 (tampoco nos debe extrañar mucho. Parece que esta es la tasa de desaparición del cromosoma X en la primera división celular). En 2010 se hizo famoso uno de estos casos en escocia que estuvo estudiando Michael Clinton del Roslin Institute (5).

En resumen, diríamos que la morfología sexual de artrópodos y aves se rige genéticamente y que la primera división celular está determinando el eje de bilateralidad del organismo, pese a que artrópodos y vertebrados tengamos desarrollos embrionarios esencialmente distintos. Y esto no es genético. Si la pérdida del cromosoma X se produce solo unas pocas divisiones celulares después la macromutación no tiene efecto visible.

Nos acercamos a la pregunta que ya está rondando por las cabezas de muchos lectores ¿Es posible el ginandromorfismo en mamíferos? ¿Es posible en humanos?

Quizá el caso más mediático de la historia que tiene que ver con este fenómeno lo encontremos en Josephine-Joseph, una artista americana que afirmaba estar completamente dividida por la mitad: una mitad femenina, con un seno cadera ancha y brazo y pierna esbeltos, y una mitad masculina, con cadera estrecha mama sin desarrollar y brazo y pierna atléticos. Hacía perfomance y se hizo famosa a raíz de la película Freaks: We who are not as others (1932) donde mostraba su condición. Otro caso histórico muy conocido fue el de Bobby Kork.

Nunca llegó a estar claro si Josephine-Joseph o Bobby Kork eran casos genuinos de ginandromorfismo. Pero, como hemos dicho, la forma de determinación sexual de las células en mamíferos difire bastante de lo que hemos hablado hasta ahora. En nosotros hay dos niveles: uno genético y otro hormonal (además hay un nivel social que influye sobre nuestro cerebro y, por ende, a nuestro sistema hormonal, a lo largo de toda nuestra vida). Quizá la genética sea binaria, pero la combinación de hormonas realmente existentes es prácticamente infinita (más testosterona y progesterona, menos de la primera y más de la segunda, al revés, poca de las dos para los estándares arbitrariamente definidos, etc.). Esto hace que puedan nacer personas con un ovario y un testículo pero que, difícilmente, haya una división bilateral más profunda (como por ejemplo un pectoral sin una mama desarrollada y el otro con una mama completamente desarrollada). De hecho, una división bilateral es imposible. Esto hace pensar que los casos históricos comentados más arriba (y otros no comentados) sean probablemente un engaño más típico de la parada de los monstruos de finales del siglo XIX que una realidad empírica.

REFERENCIAS

1. Soltis, P. S., Marchant, D. B., Van de Peer, Y., & Soltis, D. E. (2015). Polyploidy and genome evolution in plants. Current opinion in genetics & development, 35, 119-125.
2. Biocyclopedia, Genetics. Sex Determination, Sex Differentiation, Dosage Compensation and Genetic Imprinting. Fig. 17.5. Consultado el 8 de julio de 2019.
3. Le, Viet. Amasian Science It’s a Male. It’s a Female. No…it’s a Gynandromorph!. Consultado el 8 de julio de 2019.
4. Sample, Ian (2011) “Half male, half female butterfly steals the show at Natural History Museum”. The Guardian. Consultado 11 de julio de 2019.
5. William, Huw (2010) “Scientists solve half-cock chicken mystery”. BBC, consultado 15 de julio de 2019