La superenzima que parte en dos la testosterona
El ave combatiente desafía las reglas de la naturaleza: tres tipos de machos, estrategias únicas de apareamiento y una enzima que controla la testosterona de forma sorprendente. ¿Cómo un simple gen transforma el juego de la reproducción?
Por Enrique Coperías
Hay tres morfos o variedades de combatientes que difieren en su apariencia y comportamiento de apareamiento. Los machos de los agresivos independientes (izquierda) tienen más testosterona en su sangre que los otros dos morfos (a la derecha, un macho satélite. Nuevas investigaciones muestran que esta diferencia está controlada por un solo gen. Cortesía: MPI for Biological Intelligence/ Axel Griesch
En general, se asocian los niveles altos de testosterona con la dominancia masculina y la agresividad. En el caso del combatiente (Calidris pugnax), un ave de marjales y praderas que se reproduce en Europa y Asia, algunos machos presentan un exceso de testosterona.
Ahora, investigadores del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, en Alemania, junto con colegas internacionales, han demostrado cómo estas aves eliminan el excedente de esta hormona: producen una superenzima que la descompone rápidamente.
El estudio ha revelado que un único gen impulsa esta ruptura, y que la descomposición ocurre en la sangre, un tejido cuya importancia en la regulación de las hormonas sexuales había sido subestimada hasta ahora.
Tres tipos de machos combatientes
Los combatientes machos se dividen en tres tipos, llamados morfos, que varían en apariencia y comportamiento. Los independientes, que representan la mayoría, tienen un plumaje oscuro y defienden activamente pequeños territorios en áreas de apareamiento llamadas leks para atraer a las hembras.
Luego están los satélites, más pequeños y con plumaje claro, que optan por cortejar en alianza con un independiente y adoptan un enfoque más pacífico. Por último, los machos faeder, los menos comunes, emplean una estrategia singular: se camuflan como hembras, lo que les permite mezclarse en los leks sin ser detectados.
Para los datélites y los faeder, cuyas estrategias no dependen de comportamientos agresivos, niveles elevados de testosterona resultan perjudiciales. Investigaciones previas habían mostrado que estos dos morfos tienen niveles significativamente más bajos de testosterona en la sangre en comparación con los Independientes.
Un supergen surgió hace unos cuatro millones de año
La testosterona, considerada la hormona masculina por excelencia, influye en el desarrollo sexual, la agresividad y otras características típicamente masculinas. En los animales, se suele asociar con asertividad y éxito reproductivo. La mayor parte de la testosterona se produce en los testículos y es transportada por la sangre a distintas partes del cuerpo.
Un estudio reciente, liderado por Clemens Küpper, del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica, demostró cómo los combatientes machos eliminan el exceso de testosterona, y lanza al aire interrogantes sobre cómo una especie que compite intensamente por atraer hembras podría beneficiarse de desechar una hormona clave para tales comportamientos.
Hasta hace poco, los factores genéticos detrás de la regulación de la testosterona eran poco comprendidos. Sin embargo, los combatientes ofrecen una pista, ya que los tres morfos difieren únicamente en un supergen, una región del ADN que incluye unos cien genes. Este supergen surgió hace aproximadamente cuatro millones de años, cuando un fragmento de cromosoma se desprendió y se reinsertó en la dirección opuesta.
Los machos faeders se parecen tanto a las hembras que pueden colarse en el área de apareamiento sin ser detectados. Una superenzima descompone la testosterona directamente en su sangre. Como resultado, hay poca hormona circulando en el cuerpo y llegando al cerebro, pero suficiente en los testículos para producir esperma. Cortesía: MPI for Biological Intelligence/ Axel Griesch
A través de análisis de expresión genética, los investigadores identificaron un gen dentro del supergen que codifica una enzima encargada de descomponer la testosterona. Descubrieron que esta enzima se produce en grandes cantidades en los faeders y satélites, pero no en los testículos, donde se genera la testosterona.
Sin embargo, al medir los niveles de testosterona en los testículos, observaron que faeders y satélites producían incluso más testosterona que los independientes, lo que planteó una pregunta crucial: ¿cómo logran mantener bajos niveles de testosterona en la sangre?
El equipo descubrió que los faeders y satélites habían desarrollado una versión muy eficiente de esta enzima, una superenzima que degrada la testosterona de manera extraordinaria. Esta superenzima estaba presente en grandes cantidades en la sangre de estos dos morfos, pero completamente ausente en los independientes.
Una refinada estrategia
«Según investigaciones previas en otros animales, asumíamos que esta enzima no actuaba en la sangre —señala Alex Zemella, uno de los autores principales, en un comunicado del Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica. Y añade—: Sin embargo, nuestros resultados muestran que la sangre es un lugar clave para la regulación de la testosterona, un aspecto que había pasado desapercibido hasta ahora».
Este hallazgo subraya las sofisticadas estrategias que los machos han desarrollado para maximizar su éxito reproductivo. «Todos los machos necesitan testosterona en los testículos para producir esperma —explica Jasmine Loveland, otra autora principal. Y continúa—. Sin embargo, la hormona también afecta otras áreas, como el cerebro, donde puede fomentar comportamientos agresivos y de cortejo».
En palabras de Loveland, «resulta interesante que los combatientes menos agresivos parecen tener niveles elevados de la superenzima en el cerebro, particularmente en el hipotálamo. Estos resultados, junto con los bajos niveles de testosterona en la sangre, probablemente desempeñan un papel clave en sus estrategias de apareamiento».
El descubrimiento de que un único gen puede influir en los niveles de testosterona abre nuevas líneas de investigación. En el futuro, el equipo planea examinar cómo se regulan los comportamientos sociales complejos en los combatientes y continuar explorando la diversidad dentro de los sexos. ▪️
Información facilitada por el Instituto Max Planck de Inteligencia Biológica
Fuente: Jasmine L. Loveland et al. A single gene orchestrates androgen variation underlying male mating morphs in ruffs. Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp5936
