"Vivir en el mundo sin conocer las leyes de la naturaleza es como ignorar la lengua
del país en el que uno ha nacido"


Hazrat Inayat Khan (místico musulmán sufí)
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- El hándicap del sexo

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.
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