¿Por qué hay tan pocos organismos que se reproducen asexualmente en la Tierra, pero tantos que se reproducen sexualmente?
Hipótesis contradictorias En el pasado, los científicos creían que la reproducción sexual se originó hace unos 65.438 millones de años. Este enfoque brinda a los organismos la oportunidad de intercambiar genes entre sí y someterse a recombinación genética, creando descendencia con nuevas combinaciones de genomas que pueden sobrevivir a condiciones mutadas en su entorno.
Sin embargo, los investigadores creen que esto no explica completamente el mecanismo por el cual los sexos se combinan para crear descendencia. Porque producir descendencia mediante unión sexual es más caro que la reproducción asexual. Dedicar mucho tiempo y recursos a encontrar y atraer al sexo opuesto es un precio enorme.
De hecho, todos los seres vivos, como las estrellas de mar y los cactus, pueden desprenderse de una pequeña parte de sí mismos y convertirse en un nuevo individuo cuando quieren reproducirse. Este tipo de copia es realmente rentable y sencillo.
Porque la reproducción asexual no requiere de minuciosos esfuerzos para abrir la cola para atraer a una pareja como el pavo real, ni necesita cantar para atraer al sexo opuesto como algunas otras aves. De manera similar, si se trata de reproducción asexual, el ciervo macho no necesita que le crezcan astas largas y fuertes de múltiples puntas y use su propio poder para proponerle matrimonio a la hembra; el elefante macho no necesariamente necesita usar "colonia" para atraerla; sexo opuesto; los hombres jóvenes y las niñas no tienen que gastar mucho dinero en una cita.
Así que hay muchas razones para la reproducción asexual, pero las razones para la reproducción sexual parecen insostenibles. Sin embargo, ¿por qué la reproducción sexual es la principal opción de estilo de vida para los humanos y la mayoría de los demás animales en la actualidad? Un estudio de 2016 presentó argumentos convincentes a favor de las necesidades humanas: las mutaciones genéticas dañinas pueden eliminarse de una población mediante la reproducción sexual. Según esta teoría, las combinaciones aleatorias de genes resultantes de la unión sexual pueden tener a veces un efecto que concentra mutaciones nocivas en los individuos. Estos individuos son menos sanos que otros y, por lo tanto, es probable que sean eliminados por selección natural.
Por supuesto, esto es sólo una hipótesis, conocida como la "hipótesis del determinismo catastrófico". Pero esta suposición es contradictoria porque las mutaciones en un solo individuo son leves en comparación, mientras que las mutaciones en varios individuos se combinan para causar un daño mayor. ¿No sería peor tener múltiples mutaciones combinadas? Este fenómeno también se conoce como "inhibición negativa" hereditaria.
Las conclusiones extraídas de las criaturas virtuales permitieron a los investigadores explicar esta hipótesis contradictoria. Aunque todavía no es posible encontrar un modelo explicativo en la vida real, todavía existen algunas respuestas a través de modelos informáticos. Ricardo Azevedo y otros de la Universidad de Houston en Estados Unidos utilizaron modelos informáticos para explicarlo. Creen que la inhibición negativa es simplemente un subproducto natural del sexo mismo.
En la revista Nature se publicó un artículo que presenta sus ideas. El artículo explica en detalle las consecuencias de la reproducción sexual biológica.
Crearon una criatura digital capaz de reproducirse con las mismas combinaciones sexuales que una criatura real. Los organismos virtuales, al igual que los organismos normales, tendrán un amortiguador natural contra los cambios causados por las mutaciones. Esta capacidad se llama microplomería genética. Este se considera el principal beneficio del sexo.
La reproducción sexual permite que una población transmita mutaciones a muchos individuos dentro de su propia población mediante mezcla genética. De hecho, estas mutaciones se diluirán y podrán repararse eficazmente mediante el sistema de reparación genética del individuo. En otras palabras, la reproducción sexual es en realidad un mecanismo reproductivo que reduce y diluye mutaciones peligrosas. Aparentemente, esta es la razón más importante para tener relaciones sexuales. Sin embargo, los investigadores descubrieron que la protección contra la dilución solo era efectiva cuando la criatura virtual digital enfrentaba una pequeña cantidad de mutaciones a la vez. Cuando se enfrentan a múltiples mutaciones a la vez, los sistemas de biorremediación pueden sobrecargarse e incluso provocar la muerte del organismo. Azevedo cree que esto también sucede en la vida real.
Afortunadamente, la gran mayoría de los organismos nunca se han visto obligados a enfrentar el desafío de múltiples mutaciones a la vez, y solo están acostumbrados a una o dos mutaciones a la vez, no a 10 mutaciones a la vez. Por lo tanto, los investigadores creen que la recombinación genéticamente robusta a través de la combinación sexual y la capacidad limitada del organismo para hacer frente a las mutaciones da como resultado una supresión negativa natural, pero es sólo un subproducto. El papel más importante del sexo en la reproducción biológica es restar importancia al daño de las mutaciones. La mayoría de las mutaciones son dañinas, por lo que cualquier cosa que pueda ayudar a un organismo a deshacerse de las mutaciones dañinas es importante. Por supuesto, la unión sexual también tiene otra función, que es producir buenas mutaciones y transmitirlas.
Así que, en general, aunque el sexo y la búsqueda del sexo requieren mucho tiempo y son laboriosos, debido a que se pueden agregar mutaciones buenas y se pueden diluir mutaciones malas, el sexo se convierte en la forma de reproducción para la mayoría de los organismos.
Sexo: Las personas necesitan tiempo, trabajo y dinero para hacer frente al entorno cambiante. También requiere tiempo, trabajo y alimento para los animales, a veces a un alto costo, como la vida de un macho. Por tanto, el sexo es peligroso. Hasta ahora, muchas plantas y organismos inferiores todavía se reproducen asexualmente. Han heredado el método sencillo y económico de continuar asexualmente la población que los organismos utilizaban al principio.
Por ejemplo, enterrar el capullo de una rama en el suelo hará que crezca un nuevo árbol, cortar la mitad de un platelminto formará una nueva cabeza, o la otra mitad formará una cola. Muchos microorganismos y hongos se reproducen asexualmente de esta forma para continuar con su especie. Este tipo de cría realmente ahorra tiempo, esfuerzo y dinero. En comparación, la reproducción sexual es bastante peligrosa.
Pero ¿por qué las personas y otros seres vivos todavía necesitan sexo? ¿Se está generalizando hoy la reproducción sexual ingrata? Los investigadores creen que la respuesta está en los beneficios de la reproducción sexual. La recombinación genética a través de la reproducción sexual ayuda a los organismos a adaptarse más fácilmente a entornos estresantes y en constante cambio, que es otra razón importante para la reproducción sexual. Y esta explicación también se basa en investigaciones. Un estudio sobre la levadura demuestra que el sexo puede ser beneficioso.
Matthew Goddard y otros de la Universidad de Oakland en Estados Unidos diseñaron un estudio para comparar el estado de supervivencia de la levadura propagada sexualmente y la levadura asexual modificada de la misma cepa. Las levaduras sexuales y asexuales se reproducen al mismo ritmo. Sin embargo, las condiciones de ambos grupos de organismos cambiaron un poco al mismo tiempo, proporcionándoles menos alimento. En ausencia de alimento, la levadura que se reproduce sexualmente todavía creció al 94%, mientras que la levadura que se reproduce asexualmente solo alcanzó el 80%. El estudio, publicado en la revista Nature, concluyó que la reproducción sexual se adapta mejor al medio que la reproducción asexual, por lo que la primera tiene más posibilidades de supervivencia. Porque la falta de alimento puede considerarse como un cambio drástico en el medio ambiente o una severa presión de supervivencia, pero los reproductores sexuales se adaptan mejor que los reproductores asexuales.
Sin embargo, este estudio también presenta algunas deficiencias. En primer lugar, el estudio no revela por qué los reproductores sexuales son más fuertes bajo estrés. Además, este estudio no puede explicar por qué la carga de productos SSR es tan diferente entre los sexos. Por ejemplo, las mujeres suelen dedicar más tiempo y energía a criar y cuidar a sus hijos, mientras que los hombres dedican menos. Y las células sexuales femeninas son muy complejas y costosas en comparación con las células sexuales masculinas.
Entonces, si bien este estudio demuestra que los medios sexuales son más adaptables a los cambios ambientales y las presiones de supervivencia que los medios asexuales, se necesitan más razones para explicar claramente por qué la reproducción sexual es tan común y popular.
El sexo tiene sus raíces en los genes. Del mismo modo, los humanos necesitan el sexo porque se necesitan mutaciones genéticas beneficiosas para diluir las mutaciones genéticas dañinas y aumentar la capacidad de adaptarse al medio ambiente y al estrés. Sin embargo, el deseo sexual es diferente para cada uno. ¿Por qué es esto? Solía pensarse que esto era principalmente psicológico. Pero la respuesta que dan las investigaciones actuales es: el deseo sexual, la excitación y el papel del deseo sexual residen en las diferencias genéticas de cada persona. Esta teoría podría cambiar la forma en que los psicólogos han explicado el deseo sexual en el pasado. El deseo sexual no es principalmente un problema psicológico, sino un problema fisiológico.
Una nueva investigación demuestra que las diferencias entre los individuos de género humano se deben a la variación genética. Esta es la primera vez que cambios comunes en las secuencias genéticas del ADN pueden afectar el deseo, la excitación y la función sexual de una persona. El profesor Richard Ebstein de la Universidad Hebrea de Jerusalén y otros analizaron el ADN de 148 estudiantes masculinos y femeninos sanos de la universidad y compararon los resultados de las pruebas de ADN con los resultados de los cuestionarios de los estudiantes. Las preguntas del cuestionario son "¿Con qué frecuencia se despierta?", "¿Está normalmente satisfecho con su vida sexual, etc.?", centrándose principalmente en tres aspectos, a saber, el deseo sexual, la excitación sexual y la función sexual.
Los investigadores encontraron una correlación entre una variante genética llamada receptor de dopamina D4 (DRD4) y el deseo sexual autoinformado por los estudiantes. Los estudiantes tienen diferentes respuestas a las preguntas sobre sexo debido a diferencias en los genes de los receptores D4. Una comparación de las respuestas del cuestionario con muestras de ADN mostró claramente que alrededor de dos tercios de las personas tienen una diferencia genética que les provoca un bajo deseo sexual. Los estudiantes con la variante DRD4 específica obtuvieron puntuaciones aproximadamente un 5% más bajas que el promedio en el cuestionario. Aunque este valor es pequeño, es estadísticamente significativo. Además, aproximadamente 1/3 de las personas tienen un genotipo de libido alto y un fuerte deseo sexual.
Hace mucho tiempo, los investigadores descubrieron que muchos neurotransmisores (sustancias químicas) determinan la fisiología y el comportamiento humanos, incluido el deseo y el comportamiento sexual. La producción de estos neurotransmisores también está determinada genéticamente. De hecho, el receptor de dopamina D4 (DRD4) es un neurotransmisor que controla parcialmente la respuesta del cerebro a la dopamina. Los receptores D4 no sólo están relacionados con el comportamiento sexual de animales y personas, sino que también son responsables del "sistema de placer" en el que las personas se sienten felices. Los circuitos de dopamina ayudan a crear un mecanismo que controla el deseo sexual, las drogas y la comida. Además, Eberstein descubrió en 2004 que un fármaco que bloquea el gen del receptor de dopamina D4 puede ayudar a desencadenar erecciones en ratones.
Ahora han descubierto que alrededor del 70% de las personas tienen variantes genéticas para el bajo deseo sexual, y alrededor del 20% de las personas tienen variantes genéticas para el alto deseo sexual, lo que demuestra que los genes pueden determinar el deseo sexual de las personas. Por supuesto, esta investigación es preliminar. Se necesita más investigación para descubrir los misterios del deseo y la función sexual.