DETERMINACIÓN DEL SEXO Y MORFOLOGIA DE LOS CROMOSOMAS SEXUALES

DETERMINACIÓN DEL SEXO Y MORFOLOGIA DE LOS CROMOSOMAS SEXUALES

1.-Introducción.

La herencia genética ha a cautivado el interés del hombre a lo largo del tiempo. ¿Porqué los hijos se parecen a sus padres o a sus abuelos? ¿Dónde se almacena la información hereditaria? ¿Cuáles son los mecanismos por los que se transmiten características, una el color de los ojos, de la piel, o del pelo?

Las respuestas a estas y a otras preguntas son el resultado del esfuerzo de hombres y mujeres que, motivados por el deseo de investigar dieron los primeros pasos para descifrar un asombroso código molecular que controle cada una de las estructuras y funciones de los seis vivos.

La diferenciación sexual es la expresión fenotípica de un conjunto de factores genéticos que determinan que el individuo sea capaz de producir uno u otro tipo de células sexuales. Los individuos machos o de sexo masculino, son los productores de espermatozoides, los individuos hembras o de sexo femenino, son los productores de óvulos y los individuos hermafroditas son capaces de producir los dos tipos de gametos.

2.-Influencia del ambiente en la determinación del sexo

Este enfoque era el dominante en la década de 1890, cuando se realizaron numerosas investigaciones que trataban de demostrar cómo las condiciones externas afectaban a la ratio entre machos y hembras en una población; planteaban que un cambio en la ratio podría mostrar una conexión causal entre las condiciones externas y la determinación del sexo, y se consideraron como factores clave la temperatura y la nutrición. Se trataba de estudios de poblaciones, básicamente estadísticos, por lo que se requería un material accesible en abundancia; los organismos más ampliamente estudiados fueron larvas de invertebrados y huevos de ranas y otros anfibios .

Hacia 1908 la opinión generalizada era que ningún estudio de poblaciones tenía suficiente control como para mantener interpretaciones convincentes sobre la determinación del sexo en los individuos. Los estudios de poblaciones sirvieron para demostrar que los factores externos podrían cambiar las proporciones (sex ratio) de la población, pero no proporcionaron evidencia directa sobre una determinación externa del desarrollo del sexo individual.

En años posteriores, algunos embriólogos trataron de demostrar los efectos del ambiente sobre los individuos concretos más que sobre las poblaciones. Richard Hertwig realizó en 1905 estudios sobre ranas centrándose en una madre e investigando cómo las condiciones externas afectaban al sexo de los descendientes nacidos de sus huevos. Helen Dean King, que aparece citada en los trabajos de N. M. Stevens, revisó los resultados de Hertwig en una serie de experimentos (1907 a 1912) en los que examinó los efectos de diferentes factores ambientales.

Por su significado en relación con las interpretaciones de investigadores posteriores, tiene interés aquí destacar el trabajo de Geddes y Thomson de 1890. Estos investigadores recogieron todos los datos disponibles sobre la determinación del sexo y llegaron a la conclusión de que “constitución, edad, nutrición y ambiente de los progenitores deben ser especialmente considerados“ en cualquier análisis de la determinación del sexo. Consideraban que la explicación final sería de tipo fisiológico, relacionada con el metabolismo del protoplasma. Argumentaban que los factores ambientales que favorecían el almacenamiento de energía y nutrientes predisponían hacia la obtención de descendencia femenina, mientras aquellos factores que favorecían la utilización de energía y nutrientes influían para tener descendencia masculina: “...en la determinación del sexo, las influencias que favorecen el catabolismo tienden a resultar en la producción de machos, y las que favorecen el anabolismo similarmente aumentan la producción de hembras”. Consideraban que esta conclusión se veía confirmada por los hábitos catabólicos de los machos adultos (menor tiempo de vida, gran actividad, menor talla) y los hábitos anabólicos de las hembras (conservadoras de energía, más grandes, más pasivas, vegetativas); además, una de las consecuencias que se desprendían de la teoría era que cuando las condiciones ambientales fueran duras solamente sobrevivirían los machos, lo que consideraban demostrado por la experiencia.

En el conjunto de la obra es fácil detectar una idea preconcebida sobre la supremacía masculina y una estrecha relación con los papeles sociales de hombres y mujeres. Geddes era sociólogo, y veía un dimorfismo sexual distintivo en los cuerpos, sensibilidades y aptitudes de hombres y mujeres; consideraba que no había igualdad, sino complementariedad. Las implicaciones quedaron plenamente de manifiesto cuando Geddes y Thomson resucitaron su teoría en 1914 con la siguiente adición: “Podemos hablar de la constitución y temperamente de las mujeres como más conservadoras, del hombre como más inestable ... Vemos a la mujer como relativamente más anabólica, al hombre como relativamente catabólico; y si esta hipótesis biológica es buena o no, no hace ciertamente ningún daño social” .

3.-La importancia de la observación sistemática de cromosomas en células germinales y somáticas para el tema de la determinación del sexo

No se sabe exactamente cuándo Stevens empezó a estar interesada en el problema de los cromosomas y la determinación del sexo, pero esta cuestión estaba ya en su mente en 1903 cuando se dirigió a la Institución Carnegie solicitando la beca. En la carta de solicitud, Stevens explicaba que estaba especialmente interesada en el aspecto histológico de los problemas de la herencia relacionados con la Ley de Mendel, y en la carta de recomendación de Morgan, él exponía de esta manera la investigación que estaba realizando con Stevens y lo que ella se proponía hacer: “La cuestión de los factores que determinan el sexo de los huevos es lo que estoy ahora desarrollando rápidamente y promete dar resultados de gran importancia, no sólo de interés teórico sino también práctico. Nuestro primer problema será examinar las condiciones que en los áfidos parecen causar la aparición de machos y hembras (en contraste con las formas partenogenéticas) por cambios en la alimentación. Yo estoy realizando la parte experimental del trabajo, y Miss Stevens está examinando al mismo tiempo los cambios internos en los huevos (el origen de los huevos, el número de corpúsculos polares formados, el número de cromosomas presente en los machos, las hembras y las formas partenogenéticas, junto con la cuestión de las divisiones reduccionales). Al mismo tiempo Miss Stevens se propone examinar en otras formas más adecuadas el llamado cromosoma accesorio en óvulos y células espermáticas y su posible relación con el sexo.”

Aunque ciertamente Stevens y Morgan habían empezado en 1903 a trabajar juntos en Byrn Mawr, la carta de Morgan dejaba claro que era ella la que estaba interesada en investigar la determinación del sexo por los cromosomas, mientras él contemplaba la diferenciación sexual con un enfoque embriológico y ambientalista. Esta diferencia de enfoque entre Morgan y Stevens posiblemente fué a la larga beneficioso para Stevens, ya que significó que publicara sus resultados solamente con su nombre: si el nombre de Morgan hubiera aparecido en su publicación de 1905, el mundo científico le habría dado a él, probablemente, la mayor parte del reconocimiento, y el nombre de Stevens habría quedado más oculto todavía para la historia .

Durante el periodo que duró la beca de la Institución Carnegie (1904-5), Stevens realizó dos investigaciones transcendentales: la primera sobre pulgones (áfidos) y la segunda con escarabajos (coleópteros). En el trabajo que realizó con Morgan sobre los áfidos, Stevens se encargó de los estudios citológicos, y el trabajo experimental lo llevaron a cabo entre los dos. Los experimentos con los animales vivos, que intentaban demostrar cómo los cambios en las condiciones externas de temperatura o alimentación podían afectar a la determinación del sexo, dieron unos resultados inciertos. En contraste, las investigaciones citológicas de Stevens en las células germinales de los mismos animales fueron detalladas y minuciosas, y al ser planteadas de forma comparativa evitaron la confusión e inseguridad de la mayoría de las investigaciones anteriores. En este trabajo, terminado a finales de 1904, Stevens no pudo localizar el cromosoma extra de McClung, pero una revisión de las investigaciones anteriores le había convencido para entonces de que existía suficiente base para creer que el sexo estaba determinado en el huevo, aunque aún no se había dado una explicación totalmente convincente. Stevens continuó sus investigaciones examinando los cromosomas de los espermatozoides de muchos insectos y comparando, mediante cría experimental, con el sexo de los descendientes.

En los estudios que realizó con Tenebrio molitor (un coleóptero muy común conocido como “gusano” o “escarabajo de la harina”) tampoco encontró el cromosoma accesorio, pero tuvo más suerte que con los pulgones: localizó en los machos una pareja de heterocromosomas de distinto tamaño, que al separarse en la meiosis originaban dos tipos de espermatozoides; estos cromosomas se llamarían posteriormente cromosomas X e Y. La novedad de esta investigación era que por primera vez se consideraba una pareja de cromosomas relacionados con el sexo, mientras hasta el momento sólo se reconocía un cromosoma (el “cromosoma accesorio” de McClung) que pudiera diferenciar dos tipos de espermatozoides.

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