¿La heterogamia tiene una ventaja evolutiva inherente sobre la isogamia?

Una respuesta un poco más complicada implica la teoría de juegos y los beneficios de la especialización. Que en realidad son mucho más simples de lo que pueden parecer; tengan paciencia conmigo por un momento.

Comencemos con un organismo que es isogamético, por lo que ambos gametos proporcionan nutrientes, orgánulos, etc. Eventualmente surgirá algún grado de variación natural. No todos los gametos serán exactamente del mismo tamaño entre sí, tendrán exactamente el mismo número de orgánulos, tendrán exactamente la misma descomposición de proteínas / lípidos / carbohidratos, etc. Algunas de estas variaciones serán aleatorias (por ejemplo, de un organismo en un entorno local con mejores recursos), y algunos de ellos serán heredables (digamos de variantes genéticas que requieren tamaños más grandes / más pequeños de las células resultantes para completar la meiosis). Esto nos da los componentes necesarios para que funcione la selección natural: hay variación, herencia y tiempo. Mientras algunas de esas variantes afecten la aptitud del organismo, tendremos selección.

Ahora que tenemos alguna variación, podemos pensar qué pasará con los gametos más pequeños, qué pasará con los gametos más grandes y qué pasará con los de tamaño medio.

Supongamos que entre nuestros dos gametos, necesitamos una cantidad total de recursos (nutrientes, orgánulos, etc.) o de lo contrario la descendencia no podrá desarrollarse y sobrevivir. Esto podría ser un límite difícil, donde todos los pares por debajo de un cierto umbral simplemente fallan y todos por encima de él tienen éxito, o podría ser una transición gradual de baja probabilidad de éxito a alta probabilidad de éxito a medida que aumenta el recuento total de recursos.

Los gametos más grandes tienen más probabilidades de cumplir con este requisito de recursos que los gametos más pequeños. Si dos gametos de tamaño promedio solo pueden reproducirse, entonces uno de tamaño promedio y uno ligeramente más pequeño que el promedio tendrá más probabilidades de fallar que uno ligeramente más grande y uno más pequeño. Básicamente, para cualquier tamaño de gameto dado, uno ligeramente más grande podría aparearse con éxito con una mayor proporción de todos los otros gametos existentes. Sin embargo, esto viene con una compensación: los recursos utilizados para hacer ese gameto más grande no pueden, por lo tanto, usarse para hacer otros adicionales. Estas células están en camino de producir menos gametos más grandes. Los gametos más pequeños, por otro lado, son menos costosos de fabricar. Los organismos que producen gametos más pequeños podrán producir más de ellos con una cantidad dada de recursos. Pero los gametos más pequeños solo pueden tener éxito si también hay gametos más grandes para emparejarse. Por el contrario, los gametos más grandes solo son beneficiosos si también hay otros más pequeños a los que podrían terminar emparejándose; de lo contrario, podrían beneficiarse moviéndose hacia el tamaño medio. El beneficio de cada lado depende de la existencia del otro tipo.

Esto establece una presión divergente. Se prefieren los gametos más pequeños y más grandes que los medianos. El final lógico de esto es un conjunto de organismos que producen gametos muy grandes que tienen esencialmente todo lo necesario para la descendencia, excepto la mitad del material genético, y otro conjunto de organismos que producen gametos muy pequeños que contribuyen solo con material genético y nada más.

Una ventaja directa es que no hay competencia para la adquisición de orgánulos de un individuo recién formado.

Por ejemplo, si tanto los óvulos como los espermatozoides proporcionaran mitocondrias, ambos se dividirían en cada célula y ganarían en algunos y perderían en otros. Esto crearía un individuo multicelular quimérico con mucho potencial de conflicto interno.

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