Esta entrada es la tercera de tres entradas dedicadas al origen y evolución del sexo
El sexo conlleva el consumo de una gran cantidad de tiempo y energía empleados en la búsqueda de la pareja, cortejo, compatibilidad, cópula, embarazo, parto, cuidados de los descendientes. A la vez, la mayor parte de los reclamos sexuales para atraer al sexo contrario, ponen en riesgo la supervivencia de los protagonistas.
La presencia de grandes cornamentas, vistosos colores, cantos llamativos, partes anatómicas excesivamente desarrolladas, alteraciones del comportamiento, etc, aumentan las probabilidades de éxito reproductivo de sus poseedores a la vez que aumentan las de ser localizados por sus depredadores y dificultar la huida. Esta es una clara forma de ver que para la evolución es más importante la reproducción que la supervivencia.
El sexo conlleva el consumo de una gran cantidad de tiempo y energía empleados en la búsqueda de la pareja, cortejo, compatibilidad, cópula, embarazo, parto, cuidados de los descendientes. A la vez, la mayor parte de los reclamos sexuales para atraer al sexo contrario, ponen en riesgo la supervivencia de los protagonistas.
La presencia de grandes cornamentas, vistosos colores, cantos llamativos, partes anatómicas excesivamente desarrolladas, alteraciones del comportamiento, etc, aumentan las probabilidades de éxito reproductivo de sus poseedores a la vez que aumentan las de ser localizados por sus depredadores y dificultar la huida. Esta es una clara forma de ver que para la evolución es más importante la reproducción que la supervivencia.
Junto a estos inconvenientes, además, a igual tasa de
reproducción por individuo, la reproducción sexual produce un menor número de
descendientes que la asexual (ver entrada en este blog "Sexo
y muerte está en los genes"). Esta disminución es fácil ver con el
siguiente ejemplo: si cada individuo de una población diera dos descendientes,
en las especies asexuadas cada individuo daría dos descendientes, estos darían
4 que darían 8 y así se incrementaría la población de forma exponencial. En las
especies sexuales, por el contrario, si un individuo da dos descendientes pero
requiere una pareja para darlos, el número de individuos no variará.
La presencia de estos inconvenientes debería
disminuir la eficacia biológica de sus poseedores, lo que podría causar su
desaparición y, por tanto, la del sexo. Sin embargo, la amplia presencia de
estos reclamos en variedad y en número de especies indica que el sexo debe
representar una enorme ventaja, suficiente para explicar su presencia en la
inmensa mayoría de los seres vivos.
La principal ventaja de la reproducción sexual se
basa, como hemos analizado en la entrada inicial, en poner en contacto
en una misma célula dos genomas homólogos de dos individuos diferentes para,
mediante la recombinación, obtener genomas con nuevas combinaciones de genes
que aumentará de forma muy rápida la variabilidad genética y, por ende, las
posibilidades de evolución.
También es posible que junto con esta explicación se
den otras ventajas que contribuyan a aumentar la eficacia biológica de las
especies sexuales.
El sexo o, más concretamente, la recombinación entre
los dos genomas que se ponen en contacto, producen otras ventajas evolutivas: i) mutaciones beneficiosas de familias
diferentes pueden reunirse en una línea genética de individuos; ii) mutaciones perjudiciales pueden
separarse de otras beneficiosas; iii)
genes defectuosos aparecidos por mutación o caracteres deficientes aparecidos
por nuevas combinaciones de genes pueden eliminarse de las poblaciones; iv) en ausencia de reproducción sexual
la selección natural actúa sobre los genomas completos, mientras que la
reproducción sexual, o la recombinación de los genomas, posibilita que la
selección actúe sobre caracteres individuales; y además v) el sexo ayuda en la lucha contra infecciones y parásitos.
Las cuatro primeras ventajas o ya las hemos tocado en
la entrada anterior o son fáciles de imaginar. La última, dado que se aleja,
aparentemente, de lo que es la reproducción, puede requerir una pequeña
explicación. Esta última ventaja del sexo es conocida como la Reina Roja.
El nombre está sacado de la novela de Lewis Carroll "Alicia a través del
espejo" donde la Reina Roja le dice a Alicia "hace falta correr todo
cuanto se pueda para permanecer en el mismo sitio". En las infecciones
causadas por bacterias, virus y hongos, estos organismos se unen a las células
fabricando una proteína que reconoce a otra proteína presente en la membrana
celular y tras su reconocimiento infectarla. Las células responden a este
ataque fabricando una modificación de esta proteína de su membrana para que no
sea reconocida por el atacante. A su vez, el atacante modifica su proteína para
reconocer la nueva cerradura con una nueva llave. La proteína cerradura será
modificada por la célula para, a su vez, el atacante modificar su llave y así
sucesivamente. El sexo permitiría una escalada rápida en esta guerra por la
creación de variabilidad genética en la célula pero, además, por la posibilidad
de crear con anterioridad al ataque una variabilidad encubierta que puede ser
utilizada rápidamente en caso de necesidad.
Esta hipótesis plantea una ventaja del sexo en la
capacidad de supervivencia de los organismos atacados que podría tener una
implicación muy indirecta en la evolución, sin embargo, ha recibido algunas
pruebas favorables en algunas especies y, además, ha recibido un apoyo
indirecto en una simulación por ordenador.
Para esta simulación se creó vida artificial con una
población de 200 criaturas, la mitad con reproducción asexual, la otra mitad
con reproducción sexual. Cuando los dos grupos competían entre ellos por
mantenerse en la población, siempre ganaban las asexuales ya que eran las que
se reproducían más rápidamente.
La simulación se repitió añadiendo ahora un virus,
con una molécula de virulencia, que podía modificar para hacerla más virulenta,
que infectaba a las criaturas sexuales o a las asexuales, todas ellas con una
molécula de resistencia que podían modificar para hacerla más resistente. En
cada generación se eliminaban las criaturas menos resistentes y los virus menos
virulentos con lo que se aseguraba una escalada en la guerra entre atacantes y
atacados. Ahora eran las criaturas sexuales las que ganaban esta carrera sin
fin por guardar variantes de genes que podían entrar en la creación de nuevas
combinaciones en cada generación en espera de que en algún momento se
convirtieran en útiles.
Como decía al principio de esta pequeña saga en tres
capítulos, no sé cual es el origen del sexo, como no puedo saber con certeza
nada que ocurriera hace millones de años. Pero del conocimiento que disponemos
sobre su funcionamiento actual podemos intuir la explicación que más esté de
acuerdo con los conocimientos que tenemos. Podremos, por tanto, sugerir una
hipótesis.
En ciencia, toda hipótesis es susceptible de crítica
que podrá dar lugar a otra hipótesis siempre que esté basada en datos
comprobables. La ciencia siempre es falsable: cien datos a favor pueden ser
anulados por uno sólo en contra.
La ciencia indaga, no prueba; se basa en hipótesis,
no en dogmas; ofrece interpretaciones y teorías, no verdades; la ciencia enseña
a dudar, no a creer.
En ciencia no existen verdades, ni dogmas, ni
creencias. Todo lo que contenga alguno de estos conceptos queda, por tanto, excluido
del corpus científico.
Otras referencias utilizadas en las tres entradas sobre el sexo
http://pages.towson.edu/scully/sex.html
http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/feb2000.html
http://www.pbs.org/wgbh/evolution/sex/advantage/page06.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_sexual_reproduction
Otras referencias utilizadas en las tres entradas sobre el sexo
http://pages.towson.edu/scully/sex.html
http://botit.botany.wisc.edu/toms_fungi/feb2000.html
http://www.pbs.org/wgbh/evolution/sex/advantage/page06.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution_of_sexual_reproduction