Genes de la Madre: Los Nacimientos Vivos de esta Especie de Cucaracha están en Su ADN
Una especie de cucaracha es uno de los únicos insectos en el mundo que comparte algunos rasgos notables con los humanos: Al igual que los humanos, las cucarachas imitadoras de escarabajos dan a luz a sus crías, y también parecen ser capaces de proporcionar nutrientes de su cuerpo a sus crías, similar a la nutrición proporcionada por la lactancia materna en los seres humanos.
Ahora, un investigador está aprendiendo cómo estas criaturas desarrollaron estos rasgos a nivel genético, y los hallazgos podrían ayudar a explicar los comportamientos muy parecidos a los de los mamíferos de estas cucarachas.
La cucaracha imitadora de escarabajo (Diploptera punctata) no es la misma plaga que puede ver corriendo en el suelo de su cocina; es una especie mucho más pequeña de cucaracha que es nativa de los bosques tropicales de las islas polinesias. Esta cucaracha es también uno de los pocos insectos que dan a luz crías vivas en lugar de poner huevos.
” No solo están llevando a su descendencia, sino que los están empujando con una secreción lechosa”, dijo a Live Science Emily Jennings, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Cincinnati e investigadora principal de este proyecto. La secreción lechosa está compuesta de carbohidratos, proteínas y otros nutrientes necesarios para las cucarachas bebé, explicó.
Para obtener más información sobre lo que sucede cuando una cucaracha imitadora de escarabajo queda embarazada, Jennings examinó el ARN o ácido ribonucleico de los insectos. Esta molécula almacena información que es esencial para llevar a cabo todas las instrucciones almacenadas en el ADN de un organismo, algo así como un manual de instrucciones con toda la información genética de un organismo. Mientras que el estudio del ADN por sí solo es muy importante para comprender cómo pueden funcionar las diferentes funciones, el ARN les dice a los científicos qué genes están realmente activos en el cuerpo, según los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos.
Cuando Jennings comenzó este proyecto, había menos de 100 genes que se habían identificado para la cucaracha imitadora de escarabajo, dijo a Live Science. Ahora, Jennings y sus colegas han encontrado más de 11.000 genes de cucarachas imitadoras de escarabajos. Aunque todavía no han secuenciado el genoma, o decodificado toda la fórmula genética, para este insecto, Jennings ha comenzado a mirar más de cerca algunos que afectan a la cucaracha hembra durante el embarazo.
Ella y sus colegas encontraron varios genes que estaban específicamente asociados con el embarazo en la cucaracha femenina. Había muchos genes asociados con el metabolismo, funciones como el metabolismo de los lípidos y las vías del metabolismo del nitrógeno que claramente se expresaron más durante el embarazo, dijo Jennings.
Es importante que los científicos comprendan cómo funciona el metabolismo durante el embarazo, ya que dicta cómo se almacenan ciertos nutrientes en el cuerpo femenino para nutrir a la descendencia en desarrollo. Por ejemplo, los científicos piensan que el metabolismo de las mujeres embarazadas cambia para acumular proteínas en los músculos como reserva para más tarde, según investigaciones de científicos de la Universidad de Cambridge. También encontraron una proteína asociada con la producción exitosa de la secreción lechosa de la cucaracha madre.
En investigaciones anteriores, los investigadores encontraron que había algunas hormonas juveniles en los insectos que desempeñaban un papel enorme en el desarrollo y la reproducción, y casi todas las funciones biológicas de los insectos. La hormona inhibe completamente la producción de la secreción lechosa, dijo Jennings.
Jennings y sus colegas ahora tienen una comprensión mucho más clara de lo que está sucediendo durante las diferentes etapas del embarazo de la cucaracha imitadora del escarabajo.
Jennings espera que su investigación haya preparado el escenario para comenzar una secuencia completa del genoma de esta especie de cucaracha. Dijo que espera que ayude a desentrañar un interesante rompecabezas reproductivo en la evolución convergente: organismos vivos que evolucionan los mismos rasgos independientemente unos de otros. En este caso, el escarabajo imitaba cucarachas y los mamíferos evolucionaron para dar a luz crías vivas, pero lo hicieron en diferentes ramas del árbol evolutivo.
“La reproducción donde la madre da a luz ha evolucionado en el reino animal de forma independiente 200 veces”, dijo Jennings. Los biólogos han sabido de esto durante mucho tiempo, pero aún no entienden completamente cómo sucede, dijo.
Jennings también quiere desentrañar algunos misterios sobre lo que se necesita para que un insecto dé a luz con éxito y críe crías. “puede tener un impacto a largo plazo en la madre y los bebés después de que nazcan”, dijo Jennings. “Los bebés son codiciosos. Y la madre quiere darles todo lo que pueda mientras mantiene su propia salud y condición física.”
Si los científicos pueden entender cómo estas tensiones y presiones afectan a las cucarachas embarazadas y mamás, podría ser posible modelar este mismo fenómeno en mamíferos u otros insectos, dijo Jennings a Live Science.
Jennings presentó sus hallazgos Ene. 7 en la reunión nacional de la Sociedad de Biología Integrativa y Comparada en Portland, Oregón.
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