Poliploidía para niños
En genética, la poliploidía es un fenómeno en el que las células, tejidos u organismos tienen más de dos juegos completos de cromosomas. Normalmente, la mayoría de los seres vivos tienen dos juegos de cromosomas en sus células, lo que se llama ser diploide. Cuando un organismo tiene tres, cuatro o más juegos de cromosomas, se le llama poliploide.
Si los juegos de cromosomas de un organismo poliploide provienen de la misma especie, se le llama autopoliploide. Si provienen de dos especies diferentes que se cruzaron, se le llama alopoliploide.
Dependiendo del número de juegos de cromosomas, se les da nombres específicos:
- Triploide (3n): tiene 3 juegos de cromosomas.
- Tetraploide (4n): tiene 4 juegos de cromosomas.
- Pentaploide (5n): tiene 5 juegos de cromosomas.
- Hexaploide (6n): tiene 6 juegos de cromosomas.
Y así sucesivamente, donde "n" representa un juego completo de cromosomas.
La poliploidía es algo que ocurre con bastante frecuencia en la naturaleza. Es mucho más común en plantas y algas que en animales y hongos.
En las plantas, la poliploidía es muy común en las angiospermas (plantas con flores). A menudo, las plantas poliploides son más grandes que las diploides de la misma especie. Esto se conoce como el fenotipo giga. En los animales, este aumento de tamaño no es tan común o se debe a que las células son más grandes, no a que haya más células.
Contenido
Tipos de poliploidía
Según la cantidad de juegos de cromosomas que hay en el núcleo de una célula, podemos clasificar los organismos poliploides en diferentes grupos:
- Triploide: Tienen 3 juegos de cromosomas.
- Tetraploide: Tienen 4 juegos de cromosomas.
- Pentaploide: Tienen 5 juegos de cromosomas.
- Hexaploide: Tienen 6 juegos de cromosomas.
- Heptaploide o septaploide: Tienen 7 juegos de cromosomas.
- Octaploide: Tienen 8 juegos de cromosomas.
- Nonaploide: Tienen 9 juegos de cromosomas.
- Decaploide: Tienen 10 juegos de cromosomas.
- Dodecaploide: Tienen 12 juegos de cromosomas.
Términos importantes
Para entender mejor la poliploidía, es útil conocer algunos términos:
- Diploide (2X): Es un organismo o especie que tiene la cantidad normal de cromosomas, que son dos juegos completos.
- Número monoploide o número básico (X): Es el número de cromosomas diferentes que forman un solo juego completo.
- Número haploide (n): Es el número de cromosomas que se encuentran en una célula reproductiva normal (como un óvulo o un espermatozoide).
- Poliploide: Es un organismo que tiene más de dos juegos completos de cromosomas.
- Autopoliploide: Es un poliploide que tiene todos sus juegos de cromosomas de la misma especie.
- Alopoliploide: Es un poliploide que tiene juegos de cromosomas de dos o más especies diferentes, generalmente por la unión de dos especies.
- Mixoploide: Es un organismo que tiene células con diferentes niveles de ploidía (algunas células son diploides y otras poliploides, por ejemplo).
Poliploidía en la naturaleza
La poliploidía ocurre de forma natural tanto en animales como en plantas, pero es mucho más común en estas últimas.
En plantas
La poliploidía se encuentra en todos los grandes grupos de plantas. Las plantas poliploides son más comunes en lugares con latitudes más altas (cerca de los polos). Esto podría deberse a que los poliploides se adaptan mejor a condiciones climáticas difíciles, como la duración de la luz del día.
La alopoliploidía ha sido muy importante en la evolución de las plantas. Cuando dos especies diferentes se cruzan y luego sus cromosomas se duplican, puede surgir una nueva especie poliploide en una sola generación. Esto es un cambio evolutivo rápido. Un ejemplo famoso es el de una nueva especie de tabaco, Nicotiana digluta, que se obtuvo al cruzar dos especies diferentes de tabaco.
En animales
La poliploidía es menos común en animales. Una de las razones es que el aumento de cromosomas puede afectar el sistema de determinación del sexo, lo que puede llevar a problemas de infertilidad. También es difícil que un macho y una hembra poliploides se encuentren y se reproduzcan.
Aun así, se han encontrado especies poliploides en algunos gusanos, crustáceos, anfibios y reptiles. En peces, se han descubierto especies poliploides naturales, como algunas carpas que son tetraploides (4 juegos de cromosomas) o incluso hexaploides (6 juegos de cromosomas).
También se ha visto poliploidía en algunos moluscos bivalvos de agua dulce, que pueden tener desde 2 hasta 13 juegos de cromosomas.
¿Cómo se identifica la poliploidía?
Para saber con seguridad si un organismo es poliploide, los científicos usan técnicas especiales para estudiar sus cromosomas. Sin embargo, algunas características físicas o del comportamiento de las células pueden dar pistas.
En las plantas, como ya mencionamos, los poliploides suelen ser más grandes (fenotipo giga), con hojas más oscuras. Pero hay un límite: si tienen demasiados juegos de cromosomas, el tamaño puede dejar de aumentar o incluso disminuir.
En los animales, el fenotipo giga no es tan común. Por ejemplo, los anfibios triploides pueden tener el mismo tamaño que los diploides, aunque sus células sean más grandes. Esto se debe a que tienen menos células en total, lo que a veces puede causar problemas de salud.
A nivel celular, las células poliploides suelen ser más grandes que las diploides.
¿Cómo afecta la poliploidía a la reproducción?
Mitosis
La mitosis (el proceso de división celular para el crecimiento y reparación) en los organismos poliploides es generalmente normal, similar a la de los diploides. Por eso, la reproducción asexual (sin necesidad de dos padres) es común en los poliploides.
Meiosis
La meiosis (el proceso de división celular para crear células reproductivas o gametos) es más compleja en los poliploides.
- Autopoliploides: En estos, los cromosomas homólogos (los que son iguales) pueden emparejarse de diferentes maneras, formando grupos de tres o cuatro cromosomas en lugar de solo dos. Esto puede llevar a que las células reproductivas no tengan la cantidad correcta de cromosomas, lo que afecta la fertilidad.
- Alopoliploides: En los alopoliploides, el comportamiento de la meiosis depende de cuán diferentes sean los juegos de cromosomas de las especies originales. Si son muy diferentes, los cromosomas de una especie no se emparejarán con los de la otra, lo que puede hacer que la meiosis sea más regular.
Fertilidad
La fertilidad de un organismo poliploide depende de si sus células reproductivas son viables. Los organismos triploides suelen ser casi estériles (no pueden tener descendencia), con algunas excepciones. Los tetraploides, en cambio, suelen ser fértiles, aunque menos que los diploides.
Herencia en poliploides
La forma en que se heredan las características en los poliploides es diferente a las Leyes de Mendel que aprendemos normalmente. Esto se debe a que hay más de dos copias de cada gen.
Por ejemplo, si un gen tiene dos versiones (A y a), en un organismo tetraploide (con 4 copias de cada cromosoma), puede haber muchas combinaciones: AAAA, AAAa, AAaa, Aaaa, aaaa. Esto hace que las características recesivas (las que necesitan dos copias para mostrarse en diploides) sean más difíciles de ver en poliploides, porque siempre hay copias dominantes que las "esconden". Por eso, los poliploides pueden evolucionar más lentamente en algunos aspectos.
Usos en la mejora genética
La poliploidía se utiliza en la Mejora Genética para obtener organismos con características deseables, especialmente en plantas.
En animales
Aunque la poliploidía no siempre hace que los animales sean más grandes, puede ser útil en la Acuicultura (cría de animales acuáticos como peces y moluscos). Los científicos pueden inducir la poliploidía en huevos recién fertilizados usando:
- Cambios bruscos de temperatura (frío o calor).
- Presión.
- Ciertos productos químicos.
Por ejemplo, se pueden obtener truchas o ostras triploides. Como estos animales triploides son estériles, no gastan energía en la reproducción y pueden crecer más rápido, lo que es beneficioso para la producción de alimentos.
En plantas
Uso de autopoliploides
Es relativamente fácil inducir la poliploidía en plantas usando una sustancia llamada colchicina. Como las plantas poliploides suelen ser más grandes, esto podría parecer muy útil. Sin embargo, no siempre es rentable.
Para que un autopoliploide sea útil económicamente, la especie debe tener pocos cromosomas y su aprovechamiento debe basarse en sus partes vegetativas (hojas, tallos, raíces), no tanto en las semillas.
Algunos ejemplos de autopoliploides útiles son:
- Variedades tetraploides de uva.
- Sandías triploides sin semillas (¡muy populares!).
- Algunas variedades de trébol y forrajes.
- La remolacha azucarera triploide.
- También se usa en la mejora de plantas ornamentales para hacerlas más grandes o con flores más vistosas.
Uso de alopoliploides
Cuando se cruzan dos especies de plantas diferentes, a veces el híbrido resultante es estéril. Al inducir la poliploidía en estos híbridos, se duplican los cromosomas de ambas especies, lo que puede resolver el problema de la esterilidad y hacer que el nuevo organismo sea fértil.
Un ejemplo muy importante de alopoliploide creado por el ser humano es el triticale, un cereal que se obtuvo al cruzar el trigo (Triticum aestivum) y el centeno (Secale cereale).
Véase también
En inglés: Ploidy Facts for Kids
