Dentro del reino animal, existen algunas especies que desafían las nociones convencionales de género y reproducción. Para ciertos animales, el cambio de sexo no es solo posible, sino una estrategia natural de adaptación que les permite responder a los cambios en su entorno o estructura social. Mientras que en los seres humanos el sexo está determinado genéticamente desde el nacimiento, en el mundo animal esto no siempre es así.
1. Caracoles zapatilla
Estos animales tienen una característica fascinante: son hermafroditas secuenciales, lo que significa que pueden cambiar de sexo a lo largo de su vida
Este animal vive en una torre de individuos apilados, donde su posición no solo determina su papel en la comunidad, sino también su sexo. Así es la vida de los caracoles zapatilla (Crepidula fornicata), una especie marina originaria de la costa este de Estados Unidos. Estos animales tienen una característica fascinante: son hermafroditas secuenciales, lo que significa que pueden cambiar de sexo a lo largo de su vida.
Al nacer, todos los caracoles zapatilla son machos. Estos jóvenes machos buscan un lugar donde asentarse, y no hay mejor superficie que otro caracol zapatilla. De esta manera, comienzan a formarse pilas de caracoles, con los más viejos en la base, generalmente hembras, y los más jóvenes en la parte superior, machos. A medida que los caracoles envejecen, aquellos que se encuentran en posiciones intermedias en la pila experimentan una transición de macho a hembra. Este cambio es permanente y sigue una secuencia denominada protandria (los animales que siguen el patrón opuesto, de hembra a macho, se llaman protóginos).
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¿Qué activa este cambio? Investigaciones del Instituto Smithsonian de Investigaciones Tropicales han revelado que el contacto físico con otros caracoles es esencial. Si un macho se separa de su pila, completará el proceso de transformación a hembra de manera natural y automática. La razón detrás de este complejo ciclo de vida tiene que ver con la eficiencia reproductiva: en estas pilas, los machos de la parte superior fecundan a las hembras situadas debajo, quienes luego liberan larvas que nadan libremente en el agua.
2. Lábridos de cabeza azul
Los lábridos de cabeza azul son un ejemplo de cómo el tamaño y el estatus social influyen en el cambio de sexo en el reino animal
En los vibrantes arrecifes del Caribe, los lábridos de cabeza azul (Thalassoma bifasciatum) son un ejemplo espectacular de cómo el tamaño y el estatus social influyen en el cambio de sexo en el reino animal. Estos peces coloridos, conocidos por sus tonos azules brillantes en los machos, son uno de los aproximadamente 500 especies que tienen la capacidad de cambiar de sexo.
Todos los lábridos de cabeza azul nacen como hembras, pero aquellos que alcanzan un tamaño mayor pueden transformarse en machos. Este proceso ocurre cuando un macho dominante es eliminado del grupo, y la hembra más grande asume su lugar. En un lapso de 20 días, la hembra completa su transición a macho, adquiriendo el característico color azul que distingue a los machos de la especie.
Una vez que el cambio se ha completado, el nuevo macho se encarga de mantener un harén de hembras, con las cuales se reproduce en secuencia. La transformación no es solo externa, sino también interna: los ovarios de la hembra se convierten en testículos, permitiéndole fertilizar los huevos de sus compañeras. Un estudio realizado en 2019 por la Universidad de Otago en Nueva Zelanda confirmó este proceso al provocar cambios de sexo en lábridos hembras al retirar machos de un grupo cerca de Key Largo, Florida. Los investigadores observaron que los genes de las hembras cesaban la producción de hormonas sexuales femeninas, lo que permitía la rápida transformación.
Este proceso, conocido como hermafroditismo secuencial protógino, es una estrategia adaptativa para asegurar la reproducción en grupos donde la presencia de machos puede fluctuar. Si no hay un macho dominante, el equilibrio se restaura rápidamente con la transformación de una hembra.
3. Pez payaso
El pez payaso también es un hermafrodita secuencial
En los arrecifes de coral del Indo-Pacífico, el pez payaso (Amphiprioninae), famoso por sus brillantes colores y su relación simbiótica con las anémonas, es también un hermafrodita secuencial. Sin embargo, a diferencia de otras especies, el pez payaso sigue un patrón específico de cambio de sexo donde todos los individuos comienzan como machos y, solo en determinadas circunstancias, algunos se convierten en hembras.
Estos carismáticos peces viven en grupos jerárquicos dentro de una anémona, donde la pareja reproductora está compuesta por un macho grande y una hembra, que es siempre el individuo más grande del grupo. Los machos pequeños no se reproducen hasta que sucede un evento clave: la muerte de la hembra dominante. Cuando esto ocurre, el macho grande asume su rol y se transforma en hembra. El cambio no solo implica una modificación en su fisiología reproductiva, sino también en su comportamiento, ocupando el liderazgo dentro del grupo.
Una vez que el macho grande se convierte en hembra, el siguiente macho en tamaño, que generalmente es el mayor entre los no reproductores, se transforma rápidamente en su pareja reproductora. Este proceso asegura que siempre haya una pareja reproductora funcional dentro del grupo. La nueva hembra pone alrededor de 1000 huevos durante la luna llena, y su nueva pareja macho se encarga de fertilizarlos y cuidarlos hasta que eclosionen.
El ciclo de vida del pez payaso, marcado por su habilidad para cambiar de sexo, asegura que el grupo continúe reproduciéndose sin interrupciones, garantizando la supervivencia de la especie. Este tipo de organización jerárquica y el cambio de sexo según las necesidades del grupo es conocido como hermafroditismo secuencial protándrico.
4. Pez halcón enano
Los peces halcón tienen la capacidad de revertir su cambio de sexo según las circunstancias sociales y ambientales
En las aguas tropicales del Indo-Pacífico, los peces halcón enano (Cirrhitichthys falco) presentan una estrategia única para mantener el equilibrio en sus comunidades. A diferencia de otras especies que solo pueden cambiar de sexo una vez en la vida, los peces halcón tienen la capacidad de revertir su cambio de sexo según las circunstancias sociales y ambientales.
Estos pequeños peces, que miden menos de 7,6 centímetros de largo, viven en harenes compuestos por varias hembras y un solo macho dominante. Si por alguna razón el macho desaparece o hay una sobreabundancia de hembras, la hembra más grande del grupo se transforma en macho para restablecer el equilibrio y tomar el control del harén. Esta capacidad de cambiar de sexo se conoce como hermafroditismo secuencial, y en este caso particular, sigue el patrón protógino (de hembra a macho).
Sin embargo, lo que hace excepcional al pez halcón enano es que puede volver a su sexo original si la situación lo requiere. Si, por ejemplo, un macho recién transformado se enfrenta a un rival más grande y dominante, que tiene mayores posibilidades de ganar en una pelea por el control del harén, el pez halcón puede retroceder y revertir su cambio de sexo, volviendo a ser hembra. Este cambio reversible no solo evita conflictos innecesarios, sino que permite a los individuos ajustarse dinámicamente a los cambios en la estructura social.
Esta capacidad de flexibilidad sexual les brinda una ventaja significativa en su entorno competitivo, asegurando que siempre haya un macho para mantener la estabilidad del harén, pero sin forzar la confrontación si las probabilidades están en su contra.
5. Ranas verdes
Estos anfibios pueden nacer genéticamente como machos o hembras
Las ranas verdes (Rana clamitans) desafían la noción tradicional de que el sexo de los animales está fijado desde el nacimiento. Estos anfibios nativos de Norteamérica pueden nacer genéticamente como machos o hembras, pero bajo ciertas condiciones ambientales, pueden experimentar un cambio de sexo.
Durante un tiempo, se pensó que este fenómeno era consecuencia de la contaminación por estrógenos presentes en el agua, como resultado de aguas residuales humanas. Sin embargo, un estudio realizado en 2019 reveló que, incluso en estanques prístinos sin intervención humana, las ranas también cambiaban de sexo, lo que sugería que este proceso podría ser en gran medida natural. El estudio demostró que, en los diferentes entornos estudiados, la tasa de cambio de sexo entre ranas verdes oscilaba generalmente por debajo del 5%, aunque en ciertos estanques esa cifra llegaba hasta el 10%.
El cambio de sexo en ranas verdes podría ser una respuesta adaptativa a factores ambientales, como la temperatura o la densidad de población, lo que permite a las ranas ajustar el equilibrio de sexos dentro de una comunidad. Aunque el proceso no es común, estos descubrimientos han abierto nuevas discusiones sobre la plasticidad sexual en los anfibios y las posibles razones evolutivas que explican este fenómeno.
El hecho de que este tipo de transformación ocurra en ambientes libres de contaminación ha llevado a los científicos a reconsiderar la relación entre la determinación sexual y el entorno en muchas especies. Tal vez lo que antes se consideraba una anomalía inducida por el ser humano, sea en realidad un mecanismo natural en las ranas verdes y otros anfibios.
6. Tortugas de estanque europeas
En el mundo de las tortugas de estanque europeas, el sexo de los individuos está determinado por la temperatura.
En el mundo de las tortugas de estanque europeas (Emys orbicularis), el sexo de los individuos no está determinado genéticamente desde la concepción, sino que depende de un factor ambiental clave: la temperatura. Durante la incubación de los huevos, pequeñas variaciones en la temperatura del entorno pueden determinar si las crías serán machos o hembras.
Cuando los huevos de estas tortugas se incuban a temperaturas superiores a los 30°C, las crías serán hembras. En cambio, si la temperatura se mantiene por debajo de los 25°C, los huevos darán lugar a machos. Entre estos dos extremos, en una franja de temperaturas intermedias, puede nacer una mezcla de sexos. Este fenómeno se conoce como determinación sexual dependiente de la temperatura (TSD) y es común en muchas especies de reptiles, incluidas las tortugas.
Con el cambio climático y el aumento global de las temperaturas, este mecanismo ha comenzado a inclinarse hacia un mayor número de hembras en muchas especies de tortugas, incluidas las de estanque europeas. En un estudio realizado en 2018, científicos australianos que investigaban tortugas marinas en la Gran Barrera de Coral descubrieron que las poblaciones de las áreas más afectadas por el calentamiento mostraban una proporción extremadamente alta de hembras. Este sesgo en el sexo de las crías podría tener implicaciones a largo plazo para la supervivencia de las especies, ya que un desequilibrio severo entre machos y hembras dificultaría la reproducción.
La temperatura global en aumento plantea un desafío adicional para las tortugas de estanque europeas y otras especies cuya determinación sexual depende de condiciones ambientales. Mientras tanto, los científicos continúan monitoreando cómo este fenómeno afectará a largo plazo la viabilidad de las poblaciones de tortugas en todo el mundo.
7. Tortugas de caparazón blando espinoso
El sexo de estas tortugas está determinado en parte por sus cromosomas
Las tortugas de caparazón blando espinoso (Apalone spinifera) poseen un mecanismo único de determinación sexual que combina tanto factores genéticos como ambientales, lo que las distingue de muchas otras especies. El sexo de estas tortugas está determinado en parte por sus cromosomas y, al igual que en otras tortugas, por la temperatura de incubación.
Genéticamente, las hembras de esta especie tienen un par de cromosomas sexuales no coincidentes, conocidos como ZW, mientras que los machos poseen cromosomas ZZ. Sin embargo, en las primeras etapas del desarrollo embrionario, un estudio de 2021 realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Iowa reveló que tanto los embriones de tortugas machos como hembras pueden expresar proteínas Z a diferentes velocidades. En los machos, que tienen dos cromosomas Z, estas proteínas se expresan rápidamente, mientras que en las hembras el cromosoma W tiende a emerger más tarde en el desarrollo para definir el sexo.
Pero lo interesante de estas tortugas es que la temperatura también juega un papel crucial en la determinación de su sexo. En ambientes más fríos, la expresión del cromosoma Z en algunas hembras disminuye, lo que permite que el cromosoma W surja y convierta al embrión en una hembra, incluso si genéticamente podría haber desarrollado características de macho. Así, la temperatura actúa como un factor externo que puede influir en los patrones de desarrollo genético.
Este mecanismo demuestra que en las tortugas de caparazón blando espinoso, tanto los cromosomas como la temperatura de incubación interactúan para decidir el sexo final de las crías. Estas tortugas, por tanto, son un ejemplo fascinante de cómo los factores internos y externos pueden combinarse para influir en la biología sexual de una especie.
