La razón por la cual, en términos de evolución, los organismos tienen relaciones sexuales puede parecer bastante obvio: lo hacen para reproducirse. Claramente, la selección natural debe favorecer a las personas que pueden reproducirse sobre aquellos que no pueden. Pero esto no tiene sentido. Para muchas especies hay una alternativa: la reproducción asexual.

Entonces, ¿por qué ha evolucionado el sexo en tantas especies? Sorprendentemente, no hay una sola respuesta clara a esta pregunta. De hecho, hasta la fecha, los investigadores han desarrollado más de 20 diferentes hipótesis. Últimamente, varios experimentos han comenzado a probar estas teorías, acercándonos a encontrar una solución.

En las especies asexuales, una hembra se reproduce sin la contribución genética de un macho y hace que las hijas sean efectivamente idénticas a ella. Cualquiera que haya tenido sus rosas arruinadas por los piojos de las plantas (alias: moscas verdes o áfidos) sabrá cuán exitosa puede ser esta estrategia.

La clave del problema intelectual es el hecho de que los hombres a menudo no invierten en la descendencia. Mientras que las madres sexuales necesitan producir hijos e hijas, una mujer asexual puede hacer que sus hijas solas. Si las mujeres son el sexo inversor (hacen huevos, alimentan a los jóvenes, etc.), esto facilita mucho el crecimiento rápido de la población: una mujer asexual puede convertirse en dos, dos pueden convertirse en cuatro, cuatro pueden convertirse en ocho, etc. Esto ha sido confirmado por experimentos comparando efectivamente escarabajos asexuales con escarabajos sexuales en el laboratorio.

Además de los mamíferos (incluidos los humanos) y las aves, hay especies asexuales en casi todos los grupos taxonómicos, incluidos algunos peces, reptiles, plantas e insectos, pero son poco comunes. Entonces, a pesar de las ventajas de la reproducción asexual, esto nos dice que a largo plazo, el sexo gana.

Muta mutaciones versus adaptación

La investigación evolutiva del problema se ha centrado en gran medida en dos amplias clases de hipótesis. Ambos se basan en el hecho de que el sexo genera variación al mezclar la composición genética de los padres. Tú y yo no somos copias idénticas de nuestros padres, mientras que las hijas de un pulgón asexual sí lo son.

Esta variación se manifiesta en el nivel genético: el sexo genera algunos organismos dentro de la especie con muchas mutaciones dañinas y algunos con relativamente pocos. Los partidarios de la llamada teoría determinista mutacional argumentan que si los organismos con muchas mutaciones tienen posibilidades de supervivencia desproporcionadamente bajos, muchas mutaciones malas tienden a desaparecer con sus anfitriones, lo que genera un gran número de organismos que son libres de tales mutaciones. En las especies asexuales, a causa de esta falta de variación, ningún individuo sufre una carga particular por mutaciones. Como consecuencia, no una muerte mutacional quita que muchas mutaciones perjudiciales.

Sin embargo, cada vez se cuestiona más esta teoría, ya que está quedando claro que muchas especies sexuales, incluidas los insectos y plantas, En realidad no están produciendo tantas mutaciones nocivas como la teoría requiere.

Otra hipótesis fuerte competidor afirma que el sexo permite a un linaje adaptarse a las condiciones cambiantes. Experimentos sí confirman que los miembros de un linaje sexual generalmente se adaptan más rápidamente que los miembros asexuales de la misma especie cuando cambian las condiciones. De hecho, la experimento escarabajo mencionado anteriormente ha demostrado que si se permite que una población sexual evolucione libremente durante las condiciones cambiantes, puede desplazar a la población asexual por completo.

Puede haber muchas razones por las cuales el sexo facilita la adaptación. Por ejemplo, imagine a dos individuos en una población asexual que ambos tienen una buena pero diferente mutación. Debido a que su ADN no se pueden mezclar, sus descendientes terminan compitiendo entre sí (esto se denomina interferencia clonal) - nunca obtendrá los beneficios de ambas mutaciones en un solo individuo. En una población sexual, sin embargo, tanto de las buenas mutaciones pueden encontrar su camino en un individuo. De esta manera, se obtiene el beneficio de ambos, lo que hace que la adaptación sea mucho más fácil. Un estudio a nivel molecular publicado en 24 febrero ha confirmado que el sexo realmente alivia la interferencia clonal.

La teoría de la reina: los parásitos?

Entonces, aumentar la velocidad de adaptación parece ser una buena explicación. Pero, ¿qué sucede después de que se haya producido un cambio ambiental y las condiciones se hayan estabilizado? ¿No deberíamos esperar que los asexuales vuelvan a competir con los sexuales? Por esta razón, muchos investigadores se sienten cada vez más atraídos por la idea de que la variación creada por el sexo también permite a las especies adaptarse en la carrera de armamentos evolutivos sin fin con sus parásitos.

Este tipo de juego evolutivo de gato y ratón se conoce como La evolución de la Reina Roja, del personaje de Alicia en el país de las maravillas que insistió en que uno debe correr solo para permanecer en el mismo lugar. De hecho, los genes relacionados con la inmunidad son algunos de los más rápidos en evolución que tenemos. También hay Evidencia reciente esa especie puede aumentar la cantidad de mezcla genética que hacen cuando sienten que están infectados con un parásito. Esto significa que sus descendientes serán aún más diferentes el uno del otro y sus padres.

Sabemos también las desventajas de la falta de variación en las plantas de cultivo asexual. Por ejemplo, el ataque de parásitos llevó a la Hambruna irlandesa de la papa en 1845-49. Actualmente los plátanos son bajo amenaza del ataque de los numerosos hongos parásitos. Esto es preocupante ya que más del 95% del comercio de exportación de banano es de una sola cepa asexual (Cavendish).

Lo mismo ocurre con los organismos tienen relaciones sexuales para asegurarse de que sus descendientes no serán exterminados por la enfermedad - o para que sean relativamente libre de mutaciones dañinas? Estas hipótesis no tienen que ser mutuamente excluyentes. Los investigadores en el campo son cada vez más interesados ​​en algún tipo de modelo híbrido.

Actualmente, nos estamos moviendo hacia estudios de evolución del sexo a nivel molecular - Por lo que podemos mapear las mutaciones exactas que se han perdido o ganado durante la adaptación. Los estudios sobre el destino de las mutaciones como resultado de la coevolución de huéspedes y parásitos son también a la vuelta de la esquina. Una cuestión importante es, sin embargo: la comprensión de por qué más especies no tener lo mejor de ambos mundos (como de hecho lo hacen los pulgones), y tienen dos fases reproductivo sexual y asexual.