¿Por qué evolucionaron las cosas para requerir dos para reproducirse? ¿No sería más seguro y más eficiente si un individuo de una especie pudiera duplicarse solo?

¡Sí, la reproducción asexual es más segura y más eficiente! Por eso es la forma predominante de reproducción en la vida.

En primer lugar, la evolución de la reproducción sexual es un tema grande y fascinante en biología. Incluso ha sido etiquetada como la “reina de los problemas evolutivos” (probablemente no es una etiqueta de PC según los estándares modernos, pero es el truco).

Estas revisiones describen bastante ampliamente el pensamiento actual sobre por qué el sexo es tan común, a pesar de su enorme carga de costos. Los artículos pueden ser un poco técnicos a veces, pero los autores hacen un excelente trabajo al usar un lenguaje más simple. Merecen un vistazo.
Evolución del sexo: resolviendo la paradoja del sexo y la recombinación
El enigma evolutivo del sexo

Como han dicho otras respuestas, es un medio de introducir variación. Pero esto ignora varios puntos.

La mayoría de los biólogos se sienten cómodos con la idea de que el sexo evolucionó para proporcionar variabilidad, pero los modelos matemáticos han demostrado que esta comodidad no está justificada: el sexo no necesita aumentar la variabilidad, la variabilidad no necesita ser beneficiosa y la evolución no necesita favorecer el sexo, incluso cuando aumenta la variabilidad y La variabilidad es beneficiosa.

La respuesta corta
Es un medio de introducir variación, pero esto solo se aplica cuando la selección varía con el tiempo o el espacio. Es notable que los ejemplos realmente buenos de estos son raros. El factor mucho más universal es que las poblaciones son finitas. Cuando las poblaciones son pequeñas, el trinquete de Muller y el efecto Hill-Robertson dan como resultado una carga genética y una reducción en la efectividad de la selección, en ausencia de sexo.

Más detalles…

Los costos

  • encontrar y atraer un compañero
  • riesgo de enfermedades de transmisión sexual y depredación durante el apareamiento
  • renunciar a oportunidades para reunir recursos
  • dilución del genoma: un padre sexual solo transmite el 50% a la próxima generación frente a un padre asexual
  • El costo de los hombres: recursos reproductivos invertidos en el sexo “improductivo”
  • El costo de la recombinación, “deslizamiento genético” – el sexo separa combinaciones favorables de genes construidos por la selección pasada

Cabe señalar que la importancia de cada costo puede variar mucho según el sistema de apareamiento y la dinámica específica de cada especie.
Lehtonen y col.

Lo que se observa

Frente a costos tan legendarios, podríamos esperar que la reproducción sexual sea rara. Sin embargo, la gran mayoría de los organismos eucariotas se reproducen sexualmente, al menos ocasionalmente.

  • ~ 0.1% de las especies animales nombradas son exclusivamente asexuales
  • <1% de las plantas con flores (angiospermas) son sustancialmente asexuales
  • Con algunas excepciones notables, los taxones asexuales están en la punta del árbol de la vida, lo que sugiere que son callejones sin salida evolutivos (es decir, a la larga, mueren o vuelven a tener relaciones sexuales)

Entonces, ¿cuándo es ventajoso el sexo?
Los argumentos basados ​​exclusivamente en la selección son los más comunes, incluidos:

  • la selección varía con el tiempo (a menudo llamada “Hipótesis de la Reina Roja”)
  • la selección varía en el espacio (heterogeneidad espacial)
  • existen epistasis (interacciones genéticas) y el sexo ayuda a superar los valles adaptativos

Suenan muy bien como hipótesis verbal, pero fallan en modelos matemáticos simples. Las condiciones en las que estos modelos favorecen el sexo sobre la reproducción asexual son muy estrechas, y los estudios empíricos muestran que son poco comunes o inexistentes. Por otro lado, he visto un estudio que sugiere que la epistasis sola puede resultar en sexo favorable.

Introducir deriva genética
Con la inclusión de la deriva genética en el modelo, se genera suficiente ruido estocástico, lo que agrega costos sustanciales a la reproducción asexual. La inclusión de la deriva es crítica porque expande enormemente las condiciones ambientales y contextuales que favorecen el sexo. Esas condiciones estrechas que favorecen el sexo en los modelos de solo selección se expanden, las poblaciones ni siquiera necesitan ser extremadamente pequeñas, y coinciden con los datos empíricos.

Una lección
Hay muchos más detalles interesantes disponibles en esos artículos. También repetiré uno si sus mensajes de los autores:

Comprender la evolución del sexo requiere la síntesis de todos los procesos importantes en la biología evolutiva (selección, epistasis, mutación, migración, recombinación y deriva) y ha motivado el desarrollo de un número sustancial de herramientas matemáticas en genética de poblaciones.

¡Lo mismo puede decirse de muchos problemas evolutivos!

Presentado para su aprobación: el plátano Gros Michel:

Este tipo de plátano fue el más popular en los EE. UU. Y en todo el mundo hasta la década de 1950, cuando una infección por hongos se extendió por todo el mundo y eliminó la mayoría de los árboles de Gros Michel, casi conduciendo a este plátano a la extinción.

¿Qué tiene esto que ver con la pregunta? Bueno, los plátanos se cultivan clonando efectivamente los árboles existentes, lo que significa que todos los árboles son genéticamente muy similares. Si aparece una enfermedad que puede matar a un árbol, puede matarlos a todos, ninguno de ellos tiene resistencia.

Los organismos que producen asexualmente esencialmente solo producen un sinfín de clones de sí mismos. La diversidad genética es mínima y toma muchas, muchas generaciones para emerger. Esto puede sobrevivir en organismos unicelulares que se reproducen muy rápidamente, pero en organismos más grandes con vidas más largas, es extremadamente peligroso.

La ventaja de la reproducción sexual es que cada miembro de la especie (a excepción de algunos nacimientos múltiples) es genéticamente único. Existen infinitas variaciones del genoma de la especie, lo que significa que tenemos 7 mil millones de formas diferentes de hacer un ser humano. Eso significa que, cuando aparece algún factor ambiental peligroso, las probabilidades son mucho mayores de que algunos de nosotros tengamos las características necesarias para sobrevivir. La enfermedad es el ejemplo más obvio, pero eso también se aplica a los cambios climáticos, la disponibilidad de fuentes de alimentos, nuevos depredadores y cualquier otro factor. Si nos reprodujimos clonándonos a nosotros mismos, probablemente habríamos muerto hace mucho tiempo.

No, no lo haría y no lo hizo. La reproducción asexual conduce a la acumulación de mutaciones dañinas con el tiempo. Las mutaciones son inevitables con el tiempo y en su mayoría son desventajosas. Debe haber un mecanismo que permita segregar mutaciones ventajosas de aquellas que son dañinas, si la selección va a operar dentro del genoma. Esto se describe por el concepto del trinquete de Muller. La reproducción sexual, al crear un proceso por el cual la descendencia transporta algunos pero no todos los genomas de cada progenitor, permite la segregación de mutaciones dañinas. Cualquier selección que herede la menor cantidad de rasgos dañinos de sus padres se verá favorecida por la selección, mientras que aquellos que hereden la mayoría de esos rasgos se seleccionarán en contra. Esto es lo que impulsa la distribución de rasgos a lo largo del tiempo. El hecho de que la reproducción sexual crea diversidad genética es, de hecho, vital para el funcionamiento de la selección en animales.

En los organismos unicelulares, que a menudo se reproducen asexualmente, los procesos llamados transferencia horizontal de genes tienen un papel similar en la creación de diversidad y en la evolución de la evolución.

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