¿Cómo es posible que un pato hembra se haya transformado en macho?

El año pasado, me sorprendí al darme cuenta de que mi pato mandarín hembra se estaba convirtiendo en macho.

Incluso yo -que soy graduado en zoología y tengo una pajarera desde que tengo 10 años- no tenía idea de que esto pudiera pasar. Empecé a investigar y aprendí que la forma en que las aves expresan su sexo es extremadamente compleja.

El pato mandarín (Aix galericulata) es una especie pequeña oriunda de China que anida en los árboles.

En Reino Unido existen en cautiverio desde hace varias décadas y son muy apreciados por el plumaje de los machos.

Este plumaje es una característica sexual secundaria de los machos y depende de la época del año: cuando llega el otoño, el plumaje de los machos se desprende del color marrón de las hembras.

A mi hembra, que tenía una pareja macho, le ocurrió lo contrario: le salieron plumas parecidas a las de los machos. ¿Qué pasó?

Para entenderlo, es importante saber primero qué define a un macho y qué a una hembra.

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Diferencias

Uno pensaría que las características sexuales -la presencia de un pene, glándulas mamarias o un plumaje colorido- podrían determinar quién es macho y quién hembra, pero, cuando se trata de sexo, el tamaño lo es todo.

La reproducción sexual casi siempre sucede por la combinación de una célula grande y pequeña, donde cada una de ellas contiene la mitad de la información genética de dos individuos de la misma especie.

El macho es, simplemente, el individuo que aporta la más pequeña de las dos células, mientras que la hembra aporta la más grande.

Pero el control genético de qué individuo aporta las células reproductivas más grandes y más pequeñas -y las características sexuales correspondientes- difiere enormemente entre mamíferos, aves, reptiles, peces e insectos.

XX, XY, ZZ, ZW

Tanto en los mamíferos como en las aves, los cromosomas dictan el sexo. Los humanos tienen 23 pares de estos paquetes de ADN que están en cada célula del cuerpo, y el sexo está determinado por el último par, conocido como X y Y.

La presencia del cromosoma Y en los humanos hace que se desarrolle un hombre (XY), mientras que las mujeres tienen repetido el cromosoma X (XX).

Las características sexuales del macho codificadas en el cromosoma Y hacen que el individuo produzca testosterona, que impide el desarrollo de pechos y caderas más anchas. Por eso, podemos decir que, por defecto, en los humanos el sexo es femenino.

Pero para entender cómo los patos hembra pueden empezar a parecerse a los machos es importante darse cuenta de que el sistema que determina el sexo en ellos es el opuesto, en comparación con los mamíferos.

Los cromosomas del sexo en las aves se conocen como Z y W, y la presencia de un cromosoma W hace que el individuo sea hembra (ZW). Sin W, se desarrollan características masculinas (ZZ). Es decir, por defecto, las aves son macho.

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La clave está en el ovario

El pato mandarín macho desarrolla un plumaje naranja, verde y rojo en otoño, cuando tiene que cortejar a su pareja hembra.

En octubre, esto ocurrió con mi pato macho, pero como era el único macho no esperaba que su compañera hiciera lo mismo.

Las características del macho están controladas por el cromosoma Z y los genes masculinos que contiene. Pero si las hembras también tienen un cromosoma Z, ¿por qué no desarrollan cada año este bello plumaje?

La respuesta está en su ovario. Casi todas las aves desarrollan un único ovario funcional, que libera hormonas femeninas, incluido el estrógeno.

En las aves acuáticas, el que funciona es el ovario izquierdo, mientras que el derecho es una pequeña pelota de células.

El estrógeno liberado por el ovario que funciona inhibe los genes del cromosoma Z, que desarrollaría hormonas y características masculinas.

Por ello, el estrógeno en las aves es la hormona que aporta las características sexuales

El estrógeno en las aves tiene una función similar pero opuesta a la función de la testosterona en humanos, que restringe la producción de hormonas femeninas.

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Cambios

Con un solo ovario, las hembras dependen de él para reproducirse. Y, a veces, ese ovario puede dejar de funcionar por una infección, una enfermedad o una lesión.

Al perder ese ovario, la hembra deja de liberar estrógeno, la hormona que frena los genes masculinos en el cromosoma Z.

Por eso, cuando llega el otoño, la hembra desarrolla un plumaje como el del macho.

Sin embargo, nunca pensé que eso significaba que mi pato hembra cambiaría algo más.

Hasta que hablé con el experto en aves Tim Birkhead, profesor de la Universidad de Sheffield.

Birkhead me dijo que en algunos casos, después de que se pierden los estrógenos, el ovario derecho no desarrollado en el pato empieza a cambiar en función de los genes masculinos del cromosoma Z.

Sin las hormonas femeninas restrictivas, las células del ovario derecho se masculinizan y pueden convertirse en un testículo.

Este esperma puede incluso volverse funcional y servir para fertilizar óvulos.

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Todo es posible

En un caso excepcional, una hembra de pollo convertida en macho produjo dos pollitos. Así que es posible que se produzca un cambio de hembra a macho y que el resultado sea un macho activo con capacidad de reproducirse.

Pero si tiene cromosomas femeninos, ¿no significa entonces que, biológicamente, sigue siendo hembra?

Mientras que el ave cambió físicamente de sexo, genéticamente mantiene en cada una de sus células los cromosomas Z y W.

Entonces, si bien la combinación cromosómica afecta el desarrollo inicial de las características sexuales, el cromosoma W tiene poco efecto sobre el sexo del ave después de alcanzar la madurez.

Y, dado que la definición de un macho biológico requiere la producción de la célula sexual más pequeña, el ave puede ser considerada biológicamente "macho".

Mi pareja de patos mandarines permaneció junta después de que la hembra cambiara de sexo, y "él" nunca intentó formar una pareja con una hembra.

Pero nunca sabremos si habrían podido tener patitos.

Dada la condición subyacente que provocó la muerte del ovario, las aves que atraviesan un cambio natural de sexo raramente se mantienen saludables.

Mi propio pato desarrolló una misteriosa enfermedad y murió seis meses después de cambiar su plumaje.

Pero descubrí algo increíble sobre las aves y el sexo. Aunque su muerte fue trágica, su existencia demostró que, en la naturaleza, todo es posible.