Los escarabajos machos descartan sus genomas cuando compiten por las hembras

Los escarabajos macho enfrentan un compromiso entre competir con otros machos por oportunidades de apareamiento y reparar el daño al ADN del esperma, según un estudio publicado el 4 de abril en la revista Open Access. Biología MÁS Por Mareike Koppik de la Universidad de Uppsala, Suecia, y colegas.

Las mutaciones en los espermatozoides y los óvulos pueden reducir la supervivencia y la aptitud de la descendencia, por lo que los animales utilizan una variedad de mecanismos de reparación y mantenimiento en sus células reproductivas. Sin embargo, investigaciones anteriores han demostrado que el ADN del esperma contiene más mutaciones que el ADN del óvulo en una variedad de especies, lo que sugiere que puede haber una compensación entre competir por el acceso a las hembras e invertir energía en reparar el ADN dañado.

Los investigadores estudiaron esta hipótesis utilizando colonias de laboratorio del escarabajo de las semillas (Callosobruchus maculatus) que habían pasado por 50 generaciones de evolución experimental. Compararon escarabajos macho de cepas que habían sido manipuladas para ser monógamas y, por lo tanto, reducir la selección sexual («machos N») con cepas que habían estado sujetas a una selección sexual intensa pero una selección natural mínima («machos S»).

Descubrieron que los machos S engendraron más descendencia que los machos N en experimentos de competencia de esperma. Sin embargo, después de la exposición a la radiación que daña el ADN, los machos S produjeron descendencia de menor calidad en comparación con los machos N y los machos de control. Utilizando secuenciación de ARN, el equipo identificó 18 genes que alteraban su actividad en el aparato reproductor masculino en respuesta a la radiación. Se cree que muchos de estos genes desempeñan un papel en el mantenimiento celular y la reparación del ADN. El perfil de expresión génica masculina posterior a la irradiación se asoció con la supervivencia y la fertilidad de su descendencia.

Los autores dicen que los machos de linajes sometidos a una intensa selección sexual invierten más en competir con otros machos, a expensas de reparar el daño del ADN. Esto sugiere que la selección sexual podría conducir a la evolución de una mayor plasticidad en los rasgos reproductivos masculinos.

El coautor David Berger agrega: «En estos escarabajos, como en muchas otras especies con fertilización interna, la intensa competencia masculina por el éxito del apareamiento continúa entre el esperma de los machos que compiten dentro de la hembra después del procedimiento de apareamiento en sí». «Nuestro estudio muestra que los machos que invierten mucho en esta competencia, mientras ganan la carrera para fertilizar los óvulos de una hembra, parecen preocuparse menos por mantener la calidad de su esperma, ya que el costo de esta estrategia lo paga su futura descendencia».