Los genes y la conducta sexual

Enrique Reynaud Garza

Ilustración: Rapi Diego

La mayoría de la gente acepta que los genes controlan cómo va a ser un organismo: el color de la piel o de los ojos. Sin embargo, cuesta trabajo aceptar que los genes determinen el comportamiento de un animal, sobre todo si se plantea que los genes determinan la conducta de nosotros, los humanos.

Preferimos pensar que tenemos libre albedrío y que no estamos predeterminados por nuestros genes o cualquier otro factor. Resulta interesante que a nadie le sorprenda que un bebé "sepa" cómo mamar o que un gato entierre sus excrementos sin que nadie le enseñe cómo hacerlo, cuando estos dos patrones de comportamiento son bastante complejos.

Dejando a un lado a los humanos, en el mundo animal existen cientos y cientos de ejemplos de comportamientos "innatos" o instintivos, que asombran por su complejidad. Los pájaros saben cómo construir sus nidos, migran en la dirección y la temporada correctas del año y algunos de ellos hacen bailes de cortejo, que incluyen dar regalos a las hembras. Las abejas hacen panales hexagonales con exactitud micrométrica y bailan para decir dónde y qué tan lejos están las flores usando como referencia al Sol. El concepto de instinto o conducta innata, no molesta a nadie. Por otro lado, decir que los animales tienen esos comportamientos por instinto tampoco nos dice gran cosa. El análisis se vuelve interesante cuando se piensa que la conducta innata implica transferencia de información de una generación a otra, pero ¿cómo se transmite esa información de generación en generación? Una hipótesis que tendríamos que demostrar es: "La conducta innata se transmite a través de los genes".

Y para demostrarlo necesitamos un animal, cuya conducta innata sea fácil de observar pero lo suficientemente compleja para que resulte interesante. Además se necesita que el animal tenga un ciclo de vida corto para poder hacer experimentos de genética. Esto plantea otra pregunta: ¿Qué tipo de conducta queremos observar? La condición más importante es seleccionar una conducta repetitiva, que sea fácil de inducir y observar. Algo así como la conducta sexual y el cortejo.

Experimentos útiles

Sólo para recordar, los experimentos de genética se hacen así: se toma a un bicho, se le expone a algo (productos químicos , rayos X, etc.) que dañe al ácido desoxirribonucleico (ADN) de sus espematozoides y, por lo tanto, produzca una mutación (cambio al azar de sus genes). Si se es cuidadoso con la dosis de "mutágeno", sólo se muta a un gene por espermatozoide (si se aplica mucho mutágeno causa muchas mutaciones por espermatozoide y, si se aplica poco, no se produce la mutación) y luego se cruza y se ve cómo se comporta la progenie en el aspecto que a uno le interesa (en este caso el comportamiento sexual). Un pavorreal, por ejemplo, sería un buen sujeto experimental para estudiar su conducta sexual y su cortejo debido a que es un animal fácil de observar, pero tiene el gran inconveniente de que no es sencillo (aunque no imposible) hacer experimentos de genética con pavorreales. Afortunadamente existe un organismo experimental que cumple con todos los requisitos que mencionamos arriba: se llama Drosophila melanogaster o, para los cuates, mosca de la fruta.

Canto de amor

La Drosophila tiene una vida sexual muy interesante; la hembra siempre es la que decide quién va a ser su pareja y si no le gusta el macho que la está cortejando o no quiere copular le patea la cara con las patas traseras. Cuando un macho encuentra una hembra, la empieza a perseguir. La hembra corre por default, pero si está interesada en "cruzarse" empieza a correr cada vez más despacio hasta que se detiene. El macho tiene órganos olfativos en las patas delanteras, así que una vez que la hembra se detiene él la toca con sus patas y "huele" la esencia de la hembra. Después de tocarla, el macho extiende una de sus alas y la hace vibrar; "canta", entonces, una canción de amor. Después de cantar, el macho lame los genitales de la hembra y al final copulan. Lo interesante es que si se omite alguno de estos pasos, las moscas se siguen cruzando aunque con menor eficiencia (por ejemplo, un macho sin alas no puede "cantar" pero sigue siendo capaz de convencer a las hembras si no hay competencia con otros machos completos); esto significa que el proceso de cortejo se puede dividir en "etapas" más o menos independientes. Es importante recalcar que nadie tiene que enseñar ni al macho ni a la hembra qué es lo que hay que hacer, siempre hacen lo mismo y todo el cortejo dura unos 10 minutos. Como una generación de moscas dura sólo 10 días, es muy fácil hacer experimentos de genética.

Fru, el gene "maestro"

A mí me interesa investigar qué genes están involucrados y cómo éstos controlan las distintas etapas del comportamiento sexual de las moscas. Uno de ellos se llama fruitless, que en inglés significa sin fruto, y para abreviar llamaremos fru. El gene fru sólo afecta el comportamiento sexual de las moscas macho. Un macho con fru normal tiene un comportamiento sexual normal. Existen muchas mutaciones distintas en fru, algunas provocan que los machos no canten bien, otras que no intenten copular y otras más que dejen de cortejar a las hembras y cortejen a los machos; es decir, se vuelven homosexuales; otras más fuertes incluso provocan que los machos pierdan toda conducta sexual. Experimentos de genética demostraron que fru es el primer gene de la cascada de regulación que "controla" el comportamiento o, puesto de otra manera, es el "gene maestro" de la conducta sexual en las moscas.

Cuando investigamos en dónde se expresa fru (en qué parte del organismo funciona) vimos que sólo se “expresa" en 500 neuronas del cerebro. Esto significa que la red neuronal (o la computadora) que controla el comportamiento sexual de la mosca está constituida por sólo 500 neuronas. El cerebro de Drosophila está formado más o menos por 100 000 neuronas que seguramente en otros subgrupos o comités se dedican a otras cosas como encontrar comida, controlar el vuelo, aprender cosas, etcétera.

¿Cómo regula fru el comportamiento? Al analizar molecularmente a fru vimos que pertenece a una familia de genes que regulan a otros genes. La familia a la que pertenece fru se especializa en convertir a las células embrionarias en neuronas, al prender y apagar genes. Lo que creemos que ocurre es que fru inicia un programa genético que le dice a las neuronas en las que se expresa que pertenecen a la red que controla el comportamiento sexual y tambien les indica dónde y con quién se tienen que conectar. Cuando fru está mutado, las neuronas no se definen bien o no hacen las conecciones que deben, por lo que las moscas presentan un comportamiento alterado. Lo interesante es que se sabe que hay miembros de la familia de fru en otros organismos más complejos (como los ratones y los humanos) y que también definen la identidad de las células del cerebro. Esto implica la posibilidad de que alguno o algunos de estos genes estén involucrados en el control del comportamiento (ya sea sexual o no) en organismos más complejos.

Por otro lado, no debemos olvidar que los animales tambien tienen la capacidad de aprender, no todo es instintivo; pero esta capacidad de aprendizaje finalmente también está controlada por los genes que determinan la estructura del cerebro y las propiedades químicas y eléctricas de las neuronas.

Ni un "Mozart" ni un Esquizofrénico

¿Cuáles son las implicaciones de todo esto? Bueno, pensar que los genes pueden controlar conductas tan complejas como el cortejo de las moscas y que genes muy similares están actuando en el desarrollo de nuestro cerebro nos lleva a la extrapolación lógica de que el comportamiento humano también está determinado hasta cierto punto por los genes que nos constituyen. Por eso uno podría proponer que existen genes de la inteligencia, de la capacidad musical, de la agresividad, de la homosexualidad, etcétera. Ésta es una idea bastante polémica. Lo que no demos perder de vista es que esto no significa que un solo gene lo convierta a uno en un "Mozart" o en un esquizofrénico. Los humanos tenemos una capacidad enorme de aprendizaje y nuestro cerebro es muy "plástico"; es decir, cambia con el aprendizaje y al interactuar a través de nuestros se ntidos con el medio ambiente. Así que las posibles funciones de los genes arriba mencionadas probablemente no estén determinadas por un solo gene sino por un grupo de ellos. De la misma manera en que venir de una familia con problemas del corazón no significa que vamos a morir de un infarto (sólo aumentan las probabilidades), tener un gene, por ejemplo del grupo de la esquizofrenia, no significa que vamos a ser esquizofrénicos, sólo tendremos un mayor nivel de riesgo (a cambio de eso quizá ese mismo gene proporciona buena memoria o sensibilidad musical).

Probablemente, la variabilidad en los genes que controlan el comportamiento sea la razón por la cual seamos tan distintos; es lo que hace a la gente más o menos creativa o lo que determina que unos prefieran ser músicos y otros quieran ser ingenieros o pintores. La variabilidad genética en el comportamiento tiene que ser vista como otra característica más del ser humano, como lo es el color de la piel o de los ojos. No sabemos bien qué genes controlan estas conductas, ni cómo afectan el comportamiento de los humanos; sin embargo, tratar de encontrarlos y demostrar su influencia es fundamental, y hacerlo en otros animales como las moscas, los pájaros o los ratones es probablemente la manera más fácil de entender qué es lo que pasa dentro de nosotros. A lo mejor habría que empezar a planear los experimentos con los pavorreales.