Reproducción sexual
La reproducción sexual es el proceso de crear un nuevo organismo descendiente a partir de la combinación de material genético de dos organismos con material genético similar, comenzando con un proceso que se denomina meiosis, que es un tipo especializado de división celular; el cual se produce en organismos eucariotas.[1][2] Los gametos son los dos tipos de células especiales, uno más gigante, el femenino, y otro más diminuto, el masculino. La fusión de estas dos células se llama fecundación y esta crea un cigoto, que incluye material de los dos gametos en un proceso que se llama recombinación genética donde el material genético, el ADN, se conjuga para que las secuencias de los cromosomas homólogos se alineen. A continuación se producen otras dos divisiones celulares más, para producir cuatro células hijas con la mitad de cromosomas de cada una de las dos células del padre, y el mismo número que tienen los padres, aunque puede ocurrir la auto-fertilización. Por ejemplo, en la reproducción humana cada célula humana contiene 46 cromosomas (23 pares), mientras que los gametos, solo contienen 23 cromosomas, así el hijo tendrá 23 cromosomas de cada padre recombinadas genéticamente en 23 pares.
La evolución de la reproducción sexual es uno de los principales rompecabezas debido al hecho de que la reproducción asexual la debe poder superar porque cada organismo joven puede cargar sus propias descendientes, lo cual implica que la población asexual tiene una capacidad intrínseca para crecerse más rápido con cada generación.[3] Este costo de 50 % es una desventaja de aptitud de la reproducción sexual.[4] Lo que se llama el costo doble del sexo incluye este costo mientras el hecho que un organismo solo puede pasar 50 % de sus propios genes a cada uno de sus descendientes representa un segundo costo. Una ventaja definitiva de la reproducción sexual es que impide la acumulación de mutaciones genéticas.[5]
La selección sexual es un tipo de selección natural, en la cual algunos individuos se reproducen con más éxito que otros en una población debido a la selección intersexual.[6][7] Se ha descrito como una «fuerza evolutiva que no existe en las poblaciones asexuales».[8]
Las procariotas, cuyos células tienen material adicional o transformado, se reproducen a través de la reproducción asexual aunque a veces, en la transferencia genética horizontal, pueden exhibir procesos como la conjugación procariota, la transformación y la transducción, las cuales son similares a la reproducción sexual a pesar de no acabar en reproducción.
Evolución sexual
El doble coste del sexo en la evolución de la reproducción sexual es un gran rompecabezas de la biología evolutiva moderna porque la reproducción asexual debería siempre ganar en comparación con la reproducción sexual, ya que todo organismo joven que llega a la adolescencia puede tener su propio hijo. Este implica que una población asexual debe tener una capacidad intrínseca de crecer más rápido con cada generación.[3] El costo doble del sexo incluye este costo y el hecho que cualquier organismo solo puede pasar 50 % de sus genes a sus hijos. Una ventaja definitiva de la reproducción sexual es que previene la acumulación de mutaciones genéticas.[9]
Selección sexual
La selección sexual es un modo de la selección natural en la cual algunos individuos se reproducen más que otros en una población porque se reproducen de manera más exitosa.[6][7] En los animales la elección del macho es normalmente hecha por las hembras, mientras los machos compiten para que los escojan. Debido a esto hay situaciones en las que los organismos pueden hacer un esfuerzo extremo por poderse reproducir, como el combate y la exhibición, o producir rasgos extremos causados por mecanismos de realimentación positiva conocidos como un modelo de selección sexual runaway de Fisher. Así la reproducción sexual, como una forma de selección natural, tiene su efecto en la evolución. En el dimorfismo sexual es donde el carácter biológico básico varia entre machos y hembras de la misma especie. El dimorfismo se encuentra en los órganos sexuales y en los caracteres sexuales secundarios, tamaño del cuerpo, fuerza física, morfología, ornamentación, comportamiento y otros rasgos del cuerpo. Sin embargo, la selección sexual solo se implica durante un período largo de tiempo que lleva al dimorfismo sexual.[10]
Se ha llamado a esta selección como una «fuerza poderosa de la evolución que no existe en las poblaciones con reproducción asexual»[11]
Razón de sexo
Aparte de algunas avispas eusociales los organismos que se reproducen sexualmente tienen una razón de sexo entre machos y hembras (o proporciones sexuales) que es 1:1 (razón aritmética). El estadístico y biólogo inglés Ronald Fisher resumió lo que se llama el principio de Fisher.[12] Dice lo siguiente:
- Supone que los nacimientos de machos son menos comunes que los de las hembras.
- Un macho recién nacido tiene entonces mejores perspectivas que una hembra recién nacida y por eso es probable que vaya a tener más descendientes.
- Por lo tanto padres genéticamente dispuestos a producir machos tienen tendencia a tener más nietos que la media.
- Por lo tanto los genes que generan una tendencia a producir machos se propagan, y el nacimiento de machos se hace más común.
- Mientras se acerca a la razón de 1:1 las ventajas asociadas con producir machos desaparecen.
- El mismo razonamiento ocurre si se sustituyen machos por hembras en todo el razonamiento. Por lo tanto 1:1 es la proporción de equilibrio.(?)
Alternativas
La reproducción sexual constituye el procedimiento reproductivo más habitual de los seres pluricelulares. Algunos de estos la presentan, no como un modo exclusivo de reproducción, sino alternado, con modalidades de tipo reproducción asexual. También se da en organismos unicelulares, principalmente protozoos y algas unicelulares. Se puede definir de tres formas, aceptadas cada una por diversos autores.
- Reproducción en la que existe singamia (fusión de gametos masculino y femenino)
- Reproducción en la que interviene un proceso de meiosis (formación de gametos haploides)
- Reproducción en la que interviene un proceso de recombinación genética (descendencia diferente a la parental).
Véase también
Referencias
- Lodé, Thierry (2011). «Sex is not a solution for reproduction: the libertine bubble theory». BioEssays 33 (6): 419-422. PMID 21472739. doi:10.1002/bies.201000125.
- Lodé, Thierry (2012). «Sex and the origin of genetic exchanges». Trends in Evolutionary Biology 4. doi:10.4081/eb.2012.e1.
- ↑ John Maynard Smith The Evolution of Sex 1978.
- Ridley M (2004) Evolution, 3rd edition. Blackwell Publishing, p. 314.
- Hussin, Julie G; Hodgkinson, Alan; Idaghdour, Youssef; Grenier, Jean-Christophe; Goulet, Jean-Philippe; Gbeha, Elias; Hip-Ki, Elodie; Awadalla, Philip (2015). «Recombination affects accumulation of damaging and disease-associated mutations in human populations». Nature Genetics 47 (4): 400-404. PMID 25685891. doi:10.1038/ng.3216. Resumen divulgativo (4 March 2015).
- ↑ Cecie Starr (2013). Biology: The Unity & Diversity of Life (Ralph Taggart, Christine Evers, Lisa Starr edición). Cengage Learning. p. 281.
- ↑ Vogt, Yngve (29 de enero de 2014). «Large testicles are linked to infidelity». Phys.org. Consultado el 31 de enero de 2014.
- Agrawal, A. F. (2001). «Sexual selection and the maintenance of sexual reproduction». Nature 411 (6838): 692-5. PMID 11395771. doi:10.1038/35079590.
- Hussin, Julie G; Hodgkinson, Alan; Idaghdour, Youssef; Grenier, Jean-Christophe; Goulet, Jean-Philippe; Gbeha, Elias; Hip-Ki, Elodie; Awadalla, Philip (2015). «Recombination affects accumulation of damaging and disease-associated mutations in human populations». Nature Genetics. doi:10.1038/ng.3216. Resumen divulgativo (4 March 2015).
- Dimijian, G. G. (2005). «Evolution of sexuality: biology and behavior.» Proceedings (Baylor University. Medical Center), 18, 244-258.
- Sexual selection and the maintenance of sexual reproduction
- Hamilton, W. D. (1967). «Extraordinary sex ratios». Science 156 (3774): 477-488. Bibcode:1967Sci...156..477H. PMID 6021675. doi:10.1126/science.156.3774.477.