La neotenia es un fenómeno que se observa en la historia de vida de algunas especies de animales que consiste en retención de características de etapas tempranas de la ontogenia (larvas, juveniles) en el estado adulto. Este término, cuyo significado textual es “prolongación de la juventud”, fue acuñado originalmente por el anatomista, zoólogo y antropólogo alemán Julius Kollman, aunque existen discrepancias entre algunos autores acerca del año en que fue utilizado por primera vez (1895 o 1905).
Aspectos generales
Todos los animales de reproducción sexual pasan por distintas etapas durante su vida, desde el momento de la formación del cigoto por fusión de los gametos, hasta la senectud. La suma de todas esas etapas se denomina ontogenia y la duración de cada una de ellas es inherente a cada especie.
Cualquier alteración en los tiempos en los que ocurren los cambios ontogénicos, en comparación con especies ancestrales o con otras especies actuales relacionadas, recibe el nombre de heterocronía.
La capacidad de reproducirse de algunos organismos que aparentemente no han alcanzado la edad adulta puede deberse a dos causas: el desarrollo acelerado del sistema reproductor en comparación con el resto del desarrollo somático, o el retraso del desarrollo somático con relación al desarrollo sexual. Aunque el resultado final es el mismo, los procesos implicados son distintos. En el primer caso se habla de progénesis o pedogénesis, mientras que en el segundo se habla de neotenia y juntas constituyen un tipo de heterocronía denominado pedomorfosis.
Causas principales que han sido asociadas al fenómeno de neotenia
Mutaciones
La posible existencia de mutaciones que pudiesen retardar el desarrollo somático ha sido utilizada para explicar algunos casos de neotenia. Por ejemplo, una hipótesis para explicar el origen de los vertebrados sostiene que estos descienden de organismos semejantes a las actuales ascidias, las cuales son sésiles en su etapa adulta, pero poseen una larva de nado libre. Según dicha hipótesis, una mutación que ocasionó neotenia en estos organismos, permitió la madurez sexual de larvas de nado libre y dio origen a los primeros cordados bentónicos.
Selección artificial por domesticación
La domesticación pareciera favorecer organismos con características neoténicas, y el ejemplo clásico que ilustra esta afirmación es el del perro, el cual pareciera ser una versión juvenil del lobo, su pariente más cercano. Otro ejemplo podría ser el cerdo, que parece ser una versión neoténica del jabalí.
Los organismos juveniles son más dóciles y más fáciles de manipular que sus pares adultos, por lo tanto, formas neoténicas son más deseables y van a tender a ser seleccionadas por los humanos.
Factores ambientales
Temperaturas extremas y otros factores pueden inducir la neotenia en algunas especies de anfibios, como es el caso del ajolote, el cual es una especie de salamandra que puede alcanzar la madurez sexual con características larvarias, como la presencia de branquias externas, y una alta capacidad de regeneración.
Es importante señalar que, aunque algunas especies de anfibios, en su ambiente natural, pueden ser neoténicas facultativas, otras son neoténicas obligadas, es decir, que nunca presentan metamorfosis. Existen además algunas especies que, en condiciones naturales se comportan como neoténicas obligadas, sin embargo, su metamorfosis puede ser inducida artificialmente en condiciones de laboratorio, por medio de la manipulación de la glándula tiroides o mediante adición de la hormona tiroidea.
Ontogenia en distintos grupos de organismos
Insectos
Más del 60% de las especies de insectos existentes actualmente son holometábolas, es decir, que sufren una metamorfosis completa. En estos, existe una partición temporal de su ontogenia en tres etapas: larva, pupa y adulto. Este hecho permite a los insectos holometábolos explotar distintos nichos ecológicos a lo largo de su ciclo de vida, evitando que larvas y adultos compitan por los recursos, y los investigadores sostienen que esta es la principal causa del éxito biológico que han tenido los insectos.
Sin embargo, en algunos casos, la metamorfosis completa se ha perdido, ya sea porque los insectos se han transformado en ovovivíparos, o porque han suprimido las etapas de pupa y adulto (pedomorfosis). Curiosamente, en este último caso, dicho fenómeno solo se presenta en las hembras de la especie, es decir, la hembra madura sexualmente conservando sus caracteres larvales, mientras que el macho presenta las etapas larval, de pupa y adulta “normales”.
La pedomorfosis en estos insectos puede deberse tanto a fenómenos de progénesis como a fenómenos de neotenia, dependiendo del grupo. El primer caso se da en algunos dípteros y en el “escarabajo de poste telefónico”, los cuales se caracterizan, además, por presentar ciclos de vida con alternancia de períodos reproductivos cortos y partenogenéticos, y períodos reproductivos sexuales más largos y utilizados para la dispersión de los organismos.
La neotenia, por su parte, se observa en escarabajos parásitos de alas torcidas y escarabajos elateroideos, los cuales solo se reproducen sexualmente, sin presentar partenogénesis.
Anfibios
La neotenia es un fenómeno común en las salamandras y aunque ha sido asociada principalmente a la temperatura, la estabilidad ambiental pareciera jugar un papel más importante en la ocurrencia de dicho fenómeno.
En efecto, la neotenia en anfibios pareciera ser más frecuentes en bajas latitudes, donde no existen variaciones estacionales, así como, en altas altitudes, donde hay mayores precipitaciones.
Aves
Dos eventos neoténicos parecieran estar íntimamente relacionados con la evolución de las aves. Por un lado, las aves, en general, parecieran ser dinosaurios neoténicos. Las aves actuales son muy semejantes a las formas juveniles de los antiguos arcosaurios, con sus cabezas y ojos proporcionalmente más grandes y hocico más corto que las formas adultas.
Por otro lado, las aves no voladoras, como ñandúes y avestruces, por ejemplo, conservan proporciones corporales semejantes a las de los polluelos de las aves voladoras, y como estos, son incapaces de volar.
Mamíferos
Como ya se mencionó, la domesticación parece favorecer la neotenia, quizás porque los organismos en etapas tempranas de desarrollo son más dóciles, pero otra posible explicación podría ser que, los seres humanos desarrollan más empatía o se sienten más atraídos por animales que conservan las características infantiles hasta la edad adulta.
Según algunos autores, existen dos posibles explicaciones evolutivas para nuestra empatía hacia las formas neoténicas: podemos presentar un sentido estético innato que favorezca características morfológicas infantiles, o estamos genéticamente programados para favorecer cualquier rasgo que presente nuestra descendencia.
Pero los mamíferos que han sido objeto de selección artificial mediante domesticación no son los únicos que presentan neotenia. Este fenómeno puede ser observado en otros mamíferos no domesticados, como por ejemplo la rata topo desnuda.
Esta especie muestra un envejecimiento retardado y puede vivir más de 10 veces más que otras especies a las cuales está emparentada, los investigadores creen que esto se debe a que las ratas topos desnudas son organismos eusociales, que enfrentan presiones limitadas de selección natural, pues viven en galerías que cavan en el suelo y adonde no acceden predadores naturales, adicionalmente, unos pocos individuos intervienen en la reproducción y, por tanto, en los procesos evolutivos.
El ser humano también presenta características que se consideran neoténicas en comparación con los chimpancés y otros simios. Entre estas características se encuentran: ubicación del foramen magnum, tamaño relativamente grande de la cabeza y del cerebro, huesos craneales delgados, suturas craneales persistentes, ausencia de arco superciliar, cara aplanada, mandíbula corta, vello corporal escaso, forma del oído externo, entre muchas otras características.
Referencias bibliográficas
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Autor
Escrito por Carlos F. Lira Gómez para la Edición #137 de Enciclopedia Asigna, en 06/2024. Carlos es MSc. en Ciencias Marinas, mención Biología Marina del Inst. Oceanográfico de Venezuela, UDO. Profesor de Carcinología y Zoología Gral. en la UDO.