Al parecer, existen barreras reproductivas que no sólo impiden el intercambio de genes entre especies bien establecidas, sino también entre variedades de una misma especie. El cómo surgen estas barreras es de importancia fundamental si se desea comprender el origen de la biodiversidad.
Un equipo de investigadores dirigido por Detlef Weigel, del Instituto Max Planck para la Biología del Desarrollo, en Alemania, y por Jeff Dangl, de la Universidad de Carolina del Norte, ha demostrado ahora que un sistema inmunológico mal regulado puede establecer barreras reproductivas, pudiendo ser el primer paso hacia la especiación, la separación en dos grupos de los individuos de una especie hasta el punto de que se acaban convirtiendo en dos especies distintas. Ellos estudiaron una incompatibilidad genética conocida como necrosis híbrida, empleando la Arabidopsis thaliana.
El nuevo trabajo se basó sobre la observación de que los híbridos inadecuados de diferentes especies de plantas tienen problemas muy similares. Los investigadores sospecharon que la necrosis híbrida está causada siempre por el mismo mecanismo bioquímico.
Para comprobar esta hipótesis, los científicos tomaron 280 cepas genéticamente diferentes de la Arabidopsis, recolectadas en puntos de muchas partes del planeta, a las que cruzaron en 861 combinaciones diferentes. La mayoría de los híbridos de estas plantas fueron fuertes y crecieron con normalidad, pero 20 de ellos (el dos por ciento aproximadamente) produjeron tan sólo pequeñas plantas enfermas y necróticas.
Los experimentos demostraron que todos estos híbridos tenían unos perfiles comparables de actividad genética: un grupo común de unos 1.000 genes, que eran o más activos o menos activos en los híbridos que en sus progenitores sanos. Otro detalle revelador es que este patrón fue muy similar a lo que se ve con una respuesta inmunológica fuerte montada contra patógenos durante una infección normal. Esas plantas híbridas problemáticas parecen confundir sus propias células con gérmenes patógenos.
Aunque los genes que determinan la autoinmunidad anormal son diferentes en la mayoría de los cruzamientos analizados, los investigadores descubrieron que generalmente se requieren sólo dos genes para causar la respuesta híbrida necrótica. Uno de los genes fatales se recibe del padre, y el otro de la madre.
Los científicos recalcan, sin embargo, que los híbridos no son las víctimas de genes que funcionen mal. La necrosis no se debe a que cada progenitor aporte una copia defectuosa del mismo gen. Lo que sucede es que hay una interacción destructiva entre dos genes diferentes, incompatibles entre sí. Los genes en sí mismos son inofensivos, o incluso abiertamente beneficiosos, ya que tanto el padre como la madre gozan de buena salud. Sólo la combinación de las variantes alteradas de los genes crea problemas.
Los resultados de este nuevo estudio desafían a la definición clásica de especie, según la cual los individuos de una especie pueden aparearse a su voluntad y producir una descendencia fértil. Aparentemente, existen barreras para el libre intercambio de genes incluso dentro de la especie.
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