Siempre ha habido una especie de tira y afloja entre el eucariota huésped y las mitocondrias endosimbióticas, pero esa guerra esencialmente se “desvaneció” durante los eones subsiguientes de la coevolución. Como seguramente sabrá, las mitocondrias fueron una vez bacterias libres (procariotas) que tenían la habilidad de infectar las células eucariotas antiguas más grandes, más lentas, menos eficientes y vivir dentro de ellas por un tiempo hasta que les gustaba reproducirse, “comiéndolas” desde adentro, y luego siguiendo sus alegres caminos. Pero mientras duró el “equipo”, fue bueno para ambos: las proto-mitocondrias tenían un ambiente seguro, rico y estable donde vivir ileso; y el eucariota tenía un “almuerzo gratis” del ATP adicional, el ciclo de ácido cítrico procariótico más eficiente producido en abundancia.
Ganar / ganar, ¿verdad? No tan rápido … Los endosimbiontes “querían” reproducirse, y eso sobrecargaría y mataría a su anfitrión … Que no están programados (o evolucionados) para cuidar. Mientras tanto, la célula huésped también quería reproducirse, y eso significaría que las dos células más dañadas tendrían solo la mitad de los endosimbiontes cada una … Tal vez si hubiera solo un endosimbionte, uno lo obtendría y el otro no. Por lo tanto, ya no gana / gana cuando se ve desde esa perspectiva.
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Todos los seres vivos con información genética reproducen esa información de manera imperfecta. Todos ellos. Siempre. Eso significa que con el tiempo la información que los “impulsa y define” cambia y se corrompe. En algunos casos, esos cambios hacen que los seres vivos mueran o que no se reproduzcan (básicamente equivalen al mismo resultado). Entonces, con el tiempo, los endosimbiontes acumularon daño a sus genes y, si vivieran “en la naturaleza”, habrían muerto. Pero en algunos casos, ese daño no fue fatal cuando vivía dentro de un huésped que ya producía o se ocupaba de lo que el endosimbionte ya no podía producir o cuidar. ¿Ves a dónde va la historia? Los eones pasan y el endosimbionte se ha “simplificado” tanto (o, más bien, se ha dañado tanto) que ya no puede vivir solo “en la naturaleza” y requiere un huésped para cuidarlo. Todo lo que le queda son los genes que codifican las funciones esenciales que le permiten hacer lo que el huésped necesita para vivir y prosperar: todo lo demás se ha dañado más allá del reconocimiento durante los eones, e incluso se perdió por completo a medida que se copiaron incorrectamente piezas enteras de ADN ( las bacterias son propensas a eso, mientras que los eucariotas con su elegante lectura de prueba de ADN y pares de cromosomas redundantes pueden manejar y reparar esas fallas). Puntuación: gana para las mitocondrias.
Ahora, para el otro lado de la historia. El anfitrión “no quiere” que se dañe, o que incluso se lo coma vivo desde adentro por sus “células de poder” que se reproducen en un frenesí. ¿Qué hacer? Esa es una pregunta difícil: por un lado, el anfitrión no tiene mucho que decir sobre ser comido desde adentro, ¿verdad? En principio, una célula puede huir de un depredador, pero ¿cómo huir de una que llevas dentro de ti? Por otro lado, el host podría matar a sus “depredadores internos” (como hacen muchas células), pero luego se quedaría sin una fuente de energía conveniente y eficiente. Entonces, de nuevo, ¿qué hacer? El “truco” es el hecho de que el host es ahora el nuevo entorno del endosimbionte: el endosimbionte, como siempre, tiene una presión selectiva para evolucionar y adaptarse mejor a su entorno … que resulta ser el host, que define y controla el entorno en el que vive el endosimbionte. Los endosimbiontes que “ensucian su entorno” no sobreviven y transmiten sus genes; los que lo hacen, sobreviven para ver otra generación. Esto también funciona para el host: los hosts que logran evitar que sus endosimbiontes los dañen o los maten en vivo para ver a otra generación (con sus endosimbiontes); los que no, mueren (con sus endosimbiontes). Durante eones, esta estrategia MAD de los años 60, la Destrucción Mutua Asegurada, logró producir nuestras plantas de energía intracelular modernas, muy eficientes y optimizadas, mimadas y controladas de muchas maneras por sus socios eucariotas.
En resumen: ninguna de las partes tiene la ventaja de romper la tregua y dejar de cooperar.
Fue mucho más tarde que los eucariotas comenzaron a formar colonias de clones multicelulares, e incluso más tarde cuando se convirtieron en colonias de células especializadas. Para cuando los gametos fueron “inventados” y utilizados para la reproducción sexual, las mitocondrias ya eran agradables y cooperativas en todas las formas que importaban.
Ahora, para su pregunta: ¿puede existir un caso en el que las mitocondrias que, habiendo venido solo de los ovocitos (y por lo tanto hubieran estado trabajando seguramente AOK con el organismo productor de ovocitos) funcionarían de manera incorrecta o subóptima en células del género opuesto ?
Hay varios aspectos a esta pregunta.
Para comenzar, tenga en cuenta que muchos eucariotas multicelulares no tienen géneros distintos, genéticamente definidos: de hecho, una cantidad significativa de organismos multicelulares son esencialmente sin género , reproduciéndose con otros organismos similares de la misma especie. Esto también es sexo , aunque no de la forma en que los humanos y la mayoría de los animales lo saben. La esencia del sexo es que los pares de cromosomas se vuelven a mezclar: obtienes la mitad de tus cromosomas de un organismo y otra mitad del otro; no hay nada maternal / paternal allí, solo recombinación: dos células haploides se fusionan y se convierten en una sola diploide. , que luego continúa y se convierte en un organismo completamente nuevo. Esto es esencialmente lo que sucedía mucho antes de que existieran los animales, tal como los conocemos, y ese era uno de los entornos muy relevantes en los que las mitocondrias tenían que adaptarse: no había forma de diferenciar a padres y madres, tenían que trabajar correctamente en cualquier lugar todo el tiempo.
Eventualmente, en particular con organismos sésiles (es decir, organismos incapaces de desplazamiento), se “inventaron” células haploides móviles; los nadó hasta que encontraron un haploide inmóvil apropiado de la misma especie, y luego se fusionaron para formar un nuevo organismo (que generalmente surgió de la “madre”, para llamarlo algo). Tenga en cuenta que incluso en esos organismos, los sexos no se diferenciaron: los individuos podían producir haploides móviles e inmóviles al mismo tiempo, o de manera alternativa (lo que aseguraría que no desperdiciarían el tiempo de evolución autofertilizando y, por lo tanto, produciendo clones ) Para esos organismos, las mitocondrias también tendrían que funcionar correctamente en cualquier lugar todo el tiempo.
Durante eones, aparecieron organismos que tuvieron dos sexos durante toda su vida: uno produjo haploides inmóviles (los ovocitos) y el otro produjo haploides móviles (los espermatocitos). Los dos sexos finalmente se habían separado. Y solo ahora la posibilidad inherente a su pregunta podría manifestarse; pero solo si uno de los gametos no aplicó sus mitocondrias a la célula diploide combinada. Si bien es relativamente claro que los espermatocitos en los animales terrestres fusionan solo su “cabeza” con el ovocito, sus mitocondrias solo están presentes en su “cuerpo”, alimentando el ATP a su “motor de cola”, no está claro si todos los animales acuáticos hacen eso también, siendo que a diferencia de los animales terrestres que “apuntan y disparan”, esencialmente “rocían y rezan”. (Investigaré un poco y me pondré en contacto con usted. Pero tenga la seguridad de que de cualquier manera el argumento que sigue será esencialmente igual).
Entonces, ¿existen mitocondrias que funcionan AOK con las mujeres pero funcionan mal con los hombres? En particular, dado que, según su argumento, esas mitocondrias solo provienen de una línea evolutiva solo para mujeres donde se habría eliminado cualquier mitocondria defectuosa.
Si bien es cierto que todas las mitocondrias (salvo las mutaciones) se originan en la mitad femenina de la población (o poblaciones, ya que podemos asumir con seguridad que estamos hablando de una sola especie aquí y, por lo tanto, existe un cruce entre poblaciones), también es Es cierto que si esas mitocondrias no funcionan correctamente con algunas genéticas masculinas mutantes, la probabilidad de que ese hombre pueda vivir y reproducirse disminuye. Por lo tanto, la genética masculina que no juega bien con la especie mitocondrias simplemente desaparecerá con el tiempo. Nuevamente, evolución en acción.
Por otro lado, hay variaciones mitocondriales (pequeñas) en una población: no todas las mitocondrias son idénticas; también evolucionan, aunque dentro de los límites de sus presiones selectivas ambientales intracelulares), por lo que es concebible que algunas mitocondrias puedan funcionar bien con tales descendencia del macho mutante y permite que llegue a término. Esos descendientes serían esencialmente indistinguibles del resto de la población: su código genético (aparte de la mutación que hizo que el hombre no fuera apto para las mitocondrias del lado de la madre) sería casi idéntico al código de la población general. (Tenga en cuenta que, en general, el genotipo mitocondrial no se incluye en un análisis genético, por lo que generalmente pasa desapercibido).
¿Cómo se notaría ese fenómeno, estadísticamente hablando? Se podía ver que algunos machos no lograban producir descendencia masculina de hembras particulares, mientras que podían producir descendencia masculina de otras hembras. Eso requeriría mucha observación y análisis genéticos, tanto nucleares como mitocondriales, para determinar con cualquier nivel de certeza. En el caso de los humanos, donde el registro reproductivo de un individuo es irregular en el mejor de los casos, sería esencialmente un caso desesperado.
Tenga la seguridad de que el resultado final es que esos machos mutantes simplemente desaparecen o que, si se combinan con una variación mitocondrial complementaria, prosperan más y menos y producen descendencia masculina que porta su mutación. Todo depende de la disponibilidad de una línea mitocondrial que “juega bien”. Lo cual, como ya he repetido muchas veces, todos han sido criados para su especie huésped. Por eones
[¡Guau! Eso fue largo! Pero responder estas preguntas de manera apropiada es difícil de hacer si uno trata de no asumir demasiado.]
