Ranas sanas pueden cambiar su sexo en estado salvaje

¿Qué determina si un animal se convierte en un ejemplar macho o hembra? En el caso de las ranas, el sexo es mucho más complicado de lo que pensábamos.

En el caso de algunas criaturas, como los reptiles y los peces, el medioambiente puede influir fuertemente en la determinación del sexo. Por ejemplo, es probable que las tortugas marinas que crecen en arenas más cálidas se conviertan en hembras. Por el contrario, los mamíferos se rigen por la genética: si eres genotípicamente macho en el útero, en el exterior probablemente te desarrolles como tal.

Los anfibios, como las ranas, se encuentran en el medio. La genética es su principal influencia, pero el medioambiente también desempeña un papel importante. En el laboratorio, se ha demostrado que algunos contaminantes, como los estrógenos sintéticos y los herbicidas, inducen genéticamente a las ranas macho a que se desarrollen en el exterior como ranas hembra.

La investigación ha comenzado a demostrar que esto también sucede en estado salvaje. En el año 2014, un informe publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences descubrió que, en los Estados Unidos, la escorrentía contaminada que llegaba a los estanques suburbanos podía estar convirtiendo a las larvas macho de los anfibios en larvas hembra. 

Sin embargo, el trabajo actual de este mismo grupo de investigación demuestra que el cambio de sexo también está sucediendo en estanques forestales más prístinos, lo que señala que también es un fenómeno natural, por lo menos en esta especie.

Un estudio publicado en febrero en la revista PeerJ encontró ranas de sexo cambiado en la mayoría de los cuerpos de agua estudiados. Asimismo, descubrió que no existía relación entre el grado de desarrollo humano que poseían las áreas alrededor de los estanques y la proporción de animales de sexo cambiado.

“Esto no es solo una historia relacionada con la contaminación. Por el contrario, esta situación indica que las ranas pueden adaptar su destino sexual a las circunstancias locales”, entre las cuales podemos encontrar variaciones en la temperatura o alguna otra variable medioambiental, afirma Rick Shine, investigador en la Universidad Macquarie y la Universidad de Sídney, ambas en Australia.

“Esto suena ridículamente sofisticado para una simple rana, pero los estudios recientes han documentado exactamente la misma sofisticación en algunas especies de lagartijas” y otros animales, señala Shine, quien no participo de la publicación.

Inspección de estanques

En el estudio, los autores estudiaron a las ranas verdes (Rana clamitans) en 18 estanques de Connecticut, cuyos paisajes variaban en lo que respecta a desarrollo suburbano; cuatro estaban ubicados en áreas 100 % forestales.

El equipo analizó el sexo genotípico de las ranas utilizando una técnica genética nueva y lo comparó con el sexo fenotípico de los animales. Asimismo, buscaron óvulos en los testículos de las ranas.

Las ranas verdes hembra poseen dos cromosomas X, mientras que los machos poseen un cromosoma X y uno Y. Los investigadores descubrieron que los machos superaban en número a las hembras en todos los 18 estanques que estudiaron menos en uno. En siete de los estanques, encontraron ranas genotípicamente hembras que se habían desarrollado como machos (machos XX) y, en ocho, notaron ranas genotípicamente machos que se desarrollaron como hembras (hembras XY). La proporción de animales de sexo cambiado era, generalmente, de menos del cinco por ciento, pero, en uno de los estanques, llegó al 10 por ciento.

Once de los estanques tenían cantidades significativas de ranas macho con células similares a óvulos en sus testículos. En uno, en un área principalmente forestal, el 44 por ciento de las ranas poseían las llamadas características “intersexo”, aunque, en la mayoría de los estanques la proporción era menor.

Los investigadores no pueden precisar por qué en algunos estanques había mayor cantidad de ranas de sexo cambiado o “intersexo” que en otros. No parece estar relacionado directamente con la temperatura, la composición química sintética u otra variable que el equipo haya medido, indica Max Lambert, investigador posdoctoral de la Universidad de California, Berkeley, y autor de ambos estudios.

¿Genes más sanos?

Lambert explica que, en ocasiones, las ranas macho pueden desarrollar células femeninas naturalmente. Imagina que un individuo XX comienza a desarrollar ovarios y luego, en etapa larval, cambia y se convierte en macho, pero mantiene los óvulos. No obstante, también puede suceder que algunas condiciones medioambientales que aún desconocemos hagan que algunas células de rana hembra se generen en el curso normal del desarrollo testicular.

“Creemos que ambas teorías son probables, y lo que hace que alguna de ellas suceda es todavía un misterio sexual”, señala Lambert, quien publicó la investigación cuando era estudiante de doctorado en Yale.

En el caso de las ranas, el desarrollo sexual (y el cambio) se produce cuando los animales son todavía larvas o renacuajos. Lambert agrega que, por lo que sabemos, una vez que las ranas llegan a etapa adulta, no pueden cambiar su sexo.

Aunque parezca antinatural, el cambio de sexo en ranas puede tener, al menos, una función de utilidad: aumentar la diversidad genética, señala Jodi Rowley, bióloga de anfibios de la Universidad de New South Wales, Australia, y exploradora de National Geographic.

“Usualmente, los machos pasan el cromosoma Y a sus crías y este cromosoma no tiene la posibilidad de recombinar como los cromosomas X”, explica Rowley.

“Por lo que tener una hembra con una clase de cromosoma Y hace posible que el cromosoma Y cree nuevas versiones más ‘sanas’, y posiblemente se deshaga de las mutaciones malas”.

La contaminación sigue dañando a las ranas

Los científicos advierten que estos descubrimientos de ninguna manera  exoneran a los contaminantes, como la atrazina, un herbicida ampliamente usado.

Por ejemplo, los estudios han demostrado que, en el laboratorio, gran parte de los huevos de rana que fueron expuestos a hasta 0,1 partes por mil millones de atrazina se convirtieron en hembra, mientras que no fue así con un grupo de huevos de rana de control a los que no se le agregó ningún químico artificial, afirma Tyler Hoskins, investigador de la Universidad Purdue.

“No cabe duda de que estamos liberando contaminantes en las vías fluviales, y estos químicos pueden causar el cambio en el sexo de las ranas”, señala Rowley.

“Aunque de este estudio se desprende que el cambio de sexo ocurre de manera relativamente frecuente para una especie, es demasiado pronto para saber cuán extendido está en las aproximadamente 7000 especies de ranas”.

Para Shine, el estudio es solo otro ejemplo de “lo poco que entendemos sobre uno de los animales más comunes del planeta”.