Los híbridos presentan una variabilidad notable en su fertilidad, clasificándose en fértiles, estériles y semifértiles. El grado de fertilidad está intrínsecamente ligado a la proximidad genética, las similitudes en el número de cromosomas de los progenitores y el sexo del ejemplar. La fertilidad tiende a ser mayor en el sexo homogamético, como se observa en las aves, donde los machos suelen ser más fértiles, un fenómeno conocido como la Ley de Haldane.
Esta diferencia probablemente se debe a las distintas características y genes presentes en ambos cromosomas. Además, diferencias significativas en el pH del esperma del macho y del oviducto de la hembra pueden ser causa de esterilidad.
Ejemplos de Híbridos Fértiles
Los mestizos resultantes del cruce de dos subespecies de jilguero son fértiles, dado que comparten información genética muy similar. Los ejemplares resultantes de un primer retrocruzamiento con una de las especies progenitoras (R) exhiben un mayor grado de fertilidad. Los cruces entre híbridos (F2, F3, etc.) se denominan "subcruzamientos".
Híbridos de plantas y cómo hacerlos
Existen categorías de híbridos totalmente fecundos, generalmente constituidos por híbridos entre especies notablemente semejantes. Por ejemplo, los diferentes lúganos, jilgueros (occidentales, con madroño y orientales, cabeza gris) y los verderones europeos y asiáticos, cuya descendencia híbrida es fecunda a todos los niveles.
Híbridos Estériles: El Caso del Jilguero por Canaria
No existe una línea de demarcación bien definida entre las categorías de fertilidad, ya que el mismo híbrido, generado entre dos especies idénticas, puede ser absolutamente estéril o parcialmente fecundo. El ejemplo más representativo es, sin duda, el híbrido de jilguero por canaria, cuyo producto masculino es un híbrido muy ambicionado y buscado, pero al mismo tiempo, estéril en los posteriores intentos de acoplamientos.
En cualquier caso, especies afines tenderán a generar descendencia híbrida estadísticamente más prolífica con respecto a especies taxonómicamente más distantes. Sin embargo, como decía Darwin, no es posible establecer a priori si el híbrido, incluso nacido de especies afines, va a ser más o menos fecundo. Ello puede confirmarse únicamente con intentos de acoplamientos de retorno con una o ambas de las especies parentales.
Hibridación en la Naturaleza y la Agricultura
Es un proceso que se da espontáneamente en la naturaleza, y puede permitir la evolución de las especies o no tener ninguna consecuencia, ya que a menudo los descendientes híbridos no son fértiles. Su capacidad reproductiva dependerá del grado de diferencia entre los padres.
Los híbridos suelen ser mayores y más robustos que sus padres, y a menudo más resistentes a las enfermedades, uniformes y productivos; características muy buscadas por los agricultores. Esa mala fama que arrastran se debe en parte a que los agricultores que utilizan semillas híbridas no pueden resembrarlas de un año para otro, ni hacer su propia selección ya que debido a procesos genéticos la semilla producida por una variedad híbrida da lugar a individuos que pierden las características de vigor y uniformidad de sus padres.
Como al agricultor no le compensa el riesgo de sembrar semillas que no sabe cómo van a funcionar, al final acaba teniendo que comprarlas todos los años a la casa de semillas.
Ejemplos Específicos de Híbridos
Triticale: Un Híbrido Agronómico Exitoso
El Triticale se obtiene de la hibridación del trigo y el centeno. Se creó a finales del siglo XIX y es el primer híbrido creado por el hombre con importancia agronómica. Combina las características favorables del trigo (productividad, calidad de la harina para panadería) con la rusticidad del centeno (tolerancia al frío, a la sequía y a los suelos ácidos).
Híbridos en Ganadería
En ganadería se utilizan mucho en la cría intensiva de cerdo, pollo de carne y gallinas ponedoras.
Mulas y Burdéganos: Híbridos Estériles Clásicos
Un ejemplo clásico de animal híbrido y estéril son las mulas y burdéganos: un mulo es el resultado de un cruce entre un burro y una yegua mientras que un burdégano es el resultado del cruce entre una burra y un caballo; aunque realmente es muy difícil distinguir uno de otro.
Como los burros tienen 62 cromosomas y los caballos 64, el resultado de su cruce tiene 63 cromosomas; este número impar hace que sea muy difícil que una mula pueda criar. Gracias a sus genes de burro (originarios de África y Asia) son capaces de soportar climas extremos. Son menos propensos que los caballos a asustarse ante un peligro y pueden llevar mucha más carga que un burro.
Estas características los hicieron muy valiosos en los ejércitos para acarrear explosivos y munición. Es una nueva especie que tiene en su origen un cruzamiento entre trigo y centeno seguida de posterior duplicación cromosómica. El término correcto es un anfiploide. También son de origen anfiploide el trigo duro, el trigo blando, el tritordeum, etc.
Gregor Johann Mendel: El Padre de la Genética
Al leer el título de esta entrada, seguramente ya te imaginabas por donde andaban los tiros. Efectivamente, hoy vamos a hablar sobre el famosísimo Gregor Johann Mendel, padre de la genética (de ahí que la herencia simple se llame herencia mendeliana). No fue el primero en darse cuenta de que las características de un individuo se heredan, pero sí intentó descifrar el modo en el que se heredan los caracteres.
Los Primeros Años de Mendel
Pero bueno, toda fantástica historia tiene un inicio. Mendel nació el 20 de julio de 1822 en un pueblecito llamado Heizendorf, fruto del matrimonio entre un veterano de guerra y una ama de casa cuyo padre era jardinero (quizás de él “heredó” su pasión por las plantas). Tras una infancia no demasiado buena debido a las dificultades económicas de su familia, ingresó en el monasterio de Königskloster como monje agustino.
Más tarde fue ordenado sacerdote. En 1849 realizó un examen con intención de ingresar como profesor en una escuela secundaria, pero, como las cosas no pueden ir siempre como uno quiere, suspendió. Un par de años después, Mendel ingresó en la Universidad de Viena donde estudió historia, botánica, física, química y matemáticas.
El Experimento con Guisantes
El sacerdote, en 1856, comenzó un proyecto de investigación para indagar en el mundo de la herencia. Para ello seleccionó una especie magnífica que le ayudaría a descifrar los patrones de la herencia simple. No se trata de pajarillos ni de abejas (pese a que Mendel también era un aficionado a la apicultura), sino de guisantes.
Pero… ¿Por qué los guisantes? Pues es sencillo. Mendel era una persona práctica y no iba a malgastar su tiempo y dinero en un proyecto pudiendo agilizarlo y abaratarlo. Los guisantes eran (y son) baratos y se reproducen con un tiempo de generación relativamente corto. Además producen una gran cantidad de descendencia ocupando un espacio relativamente pequeño. Imagina la cantidad de tiempo que hubiese gastado Mendel en el experimento de haber sido con caballos. ¡Y la de espacio que ocuparían!
Aún así, no valdría la pena si los individuos de *P. sativum* no tuviesen rasgos fácilmente observables y catalogables. Mendel eligió siete características: forma de la semilla (redonda o rugosa), color de la semilla (amarilla o verde), color de la cubierta de la semilla (gris o blanca), forma de la vaina (lisa o estrangulada), color de la vaina madura (amarilla o verde), posición de las flores (axial o terminal) y altura del tallo (largo o corto).
Líneas Puras
Como buen estudioso y científico, Mendel sabía que para realizar de forma apropiada el experimento, debía obtener líneas puras. Esto significa que debía obtener diferentes grupos de individuos que, al cruzarse con ellos mismos, diesen lugar a una descendencia uniforme. Es decir, si una variedad eran plantas que producían semillas redondas y amarillas, comprobaba durante dos generaciones sucesivas de autofecundación que todas las semillas de la variedad eran redondas y amarillas.
Enfoque en Características Específicas
Para simplificar su trabajo, el sacerdote pensó que lo apropiado era tratar de fijarse en ciertas características de la planta y no únicamente en la planta completa. Entre cruzamiento y cruzamiento, Mendel se dio cuenta que al entrecruzar dos líneas puras que únicamente diferían en un carácter, la descendencia era siempre uniforme.
Primera Ley de Mendel: Uniformidad
¿Qué quiere decir esto? Mendel no era del todo consciente, pero esto tiene una sencilla explicación. Como todos sabemos, en el caso de la herencia simple, un gen codifica para un aspecto (un ejemplo es el color de la semilla). Los genes tienen alelos que pueden dar lugar a características diferentes (llamaremos a al que da semillas verdes y A al que da semillas amarillas). La relación entre los diferentes alelos depende del gen y del alelo en cuestión, pero en este caso, sabemos que el alelo que da el color verde a la semilla es dominante respecto al alelo que da como resultado una semilla amarilla.
En este caso Mendel probó con dos líneas puras con dos copias cromosómicas para cada gen: una línea de plantas con semilla verde (aa) y otra con semilla amarilla (AA) y, al entrecruzarlas, dieron lugar a una descendencia con semillas amarillas (Aa).
Segunda Ley de Mendel: Segregación
Mendel no estaba contento simplemente cruzando líneas puras de homocigotos (AA y aa), sino que quería saber más. Por eso, comenzó a hibridar la generación resultante de la mezcla de las dos líneas puras, es decir, los heterocigotos (Aa). ¿Qué crees que resultó de este cruzamiento?
El sacerdote desarrolló esta ley después de cruzar individuos heterocigotos (Guisantes amarillos) consiguiendo como resultado individuos homocigotos dominantes y heterocigotos con guisantes amarillos y homocigotos con guisantes verdes. ¿Qué indicaba este hecho? La característica “guisante verde” no desaparecía en el anterior cruzamiento, sino que permanecía oculta.
Tercera Ley de Mendel: Independencia de Caracteres
Esta ley, de forma resumida, dicta que en la formación de los gametos, los diferentes caracteres segregan de forma independiente. Como véis (aunque en este caso hay 16 combinaciones de alelos), la proporción de semillas verdes (12/16=3/4) y amarillas (4/16=1/4) es la misma que en el caso de un solo carácter. Si bien Mendel tuvo suerte y se fijó en dos caracteristicas codificadas por genes que no estaban ligados.
Recepción Inicial del Trabajo de Mendel
El trabajo de Mendel, que sería considerado el padre de la Genética, no fue aceptado inicialmente. Mendel presentó primero sus resultados en 1865 en dos ponencias en la Sociedad de Ciencias Naturales y posteriormente publicó un artículo titulado “Experimentos en Híbridos de Plantas” en la revista científica de la misma sociedad, Verhandlungen des naturforschenden Vereines.
- El trabajo de Mendel atrajo poca atención inicialmente. Mucho tiempo después, el trabajo de Gregor Johann Mendel aún causa cierta polémica. Siempre se han tachado de “demasiado exactos como para ser ciertos”, sugiriendo que el sacerdote falseó algunos resultados para que todo pudiese explicarse de forma más fácil.
Se piensa que, tal vez, Mendel pudo confundir “sin querer” el color de algunos guisantes porque, después de muchos cruzamientos, ya tenía lo que serían unas primitivas leyes de la herencia y, en vista de que los números no eran del todo exactos, cambió ligeramente los resultados para que todo concordara más con sus predicciones.
Importancia de las Leyes de Mendel
Seguramente no te hayas planteado para qué sirven estas tres leyes, pero realmente tienen una importancia excepcional para todos los genetistas. Estas leyes han ayudado a establecer una base sólida de la herencia, sobre la cual se han ido añadiendo nuevas teorías y particularidades (ligamiento, recombinación, etc).
Mendel consiguió explicar hace más de 150 años desde cosas tan triviales como por qué dos plantas de guisantes verdes pueden tener descendencia con guisantes amarillos hasta por qué una enfermedad genética es capaz de saltarse varias generaciones.
Para los que no hayáis oído hablar del tema, el consejo o asesoramiento genético es un servicio médico que proporciona información a las familias con riesgo de padecer alguna enfermedad genética.
Tabla Resumen de Híbridos y su Fertilidad
| Tipo de Híbrido | Fertilidad | Ejemplo |
|---|---|---|
| Mestizos de Jilguero | Fértiles | Cruces de subespecies de jilguero |
| Híbrido de Jilguero por Canaria | Estéril (machos) | Cruce de jilguero macho y canaria hembra |
| Triticale | Fértil | Hibridación de trigo y centeno |
| Mulas y Burdéganos | Estériles | Cruce de burro/yegua y burra/caballo |