¿Por qué no somos todos hermafroditas?

¿Qué ventajas percibes para los humanos como verdaderos hermafroditas? No veo gran ventaja; solo que nuestra elección de posibles socios de apareamiento aumenta. Eso no me parece un gran problema porque la elección de pareja nunca ha sido un gran impedimento para la reproducción humana a lo largo de la historia y no veo que eso cambie en el futuro.

Debe saber que el hermafroditismo se presenta en varias formas. No todos los hermafroditas son “creados iguales”, por así decirlo. (Eso es una especie de juego de palabras, así que si no te reías, supongo que puedes ignorar el humor).

Los verdaderos hermafroditas en los que todos los miembros de la especie tienen ambos conjuntos de órganos reproductores funcionales, ovarios y testículos, son algo raros en el mundo natural y se encuentran predominantemente en el mundo de los invertebrados. En la mayoría de los casos, incluso los verdaderos hermafroditas no pueden “aparearse” consigo mismos y deben tener una pareja de la misma especie con la cual intercambiar gametos (células sexuales, óvulos y espermatozoides).

Algunos tipos de invertebrados pueden fertilizar sus propios huevos. Esto es cierto, por ejemplo, en varios tipos de caracoles de estanque comunes. Los caracoles viven en un entorno relativamente tridimensional donde pueden habitar el espacio del estanque desde el fondo del estanque, hasta las hojas de las plantas acuáticas, hasta la parte inferior de la vegetación flotante. En este escenario, ser un hermafrodita autofertilizante significa que cuando la población es baja y la probabilidad de encontrar CUALQUIER compañero dentro del ecosistema del estanque, un individuo aún puede reproducirse y poner huevos fértiles. De esta manera, la población puede ganar terreno después de la introducción inicial al estanque o recuperar el número de población después de una fuerte helada invernal u otra alteración ecológica. La desventaja es que todos los organismos así producidos están formados por una mezcla mucho más limitada de material genético que a través de una reproducción sexual más típica entre miembros del sexo opuesto que no son de su propia familia (hermano, hermana, madre, padre o madre). incluso primos cercanos).

Muchos otros caracoles hermafroditas y muchos gusanos (como la lombriz de tierra) necesitan encontrar compañeros. Ser un verdadero hermafrodita significa que tienen casi el doble de posibilidades de encontrar pareja que si tuvieran que encontrar miembros del sexo opuesto y la mezcla de material genético es más variada. Esto es bueno, una vez más, si la posibilidad de encontrarse con otro miembro de su especie es un evento poco común y ayuda a proporcionar suficiente variación para ayudar a asegurar la supervivencia de algunos rasgos genéticos que pueden ser más útiles en ese entorno.

Los humanos no se ajustan a estos patrones ecológicos y nunca parecen tener problemas para encontrar un miembro no relacionado del sexo opuesto con el que aparearse y reproducirse. Una mirada a las cifras de la tasa de población humana a lo largo de la historia lo demostrará acertadamente. Si la población humana necesitara un gran impulso, apenas necesitaríamos reconfigurarnos para ser hermafroditas para lograr una tasa de crecimiento rápida.

Otro tipo de hermafroditismo es el hermafroditismo secuencial; donde un organismo ingresa al mundo como un sexo (género) y luego a través de la estimulación por algún evento o cambio en el ambiente se vuelve a desarrollar en el otro género. Comienzan con órganos reproductores (generalmente) completamente funcionales y luego los convierten en órganos funcionales del sexo opuesto. La mayoría de las veces, la coloración corporal y los comportamientos también cambian a los del sexo opuesto.

Esto se ve en varias especies de peces, anfibios y reptiles.
En algunas especies de peces, todas las crías emergen de los huevos como hembras. Uno de la cohorte o de la escuela comunitaria se convierte en un hombre y asume todas las demandas territoriales y las responsabilidades de apareamiento del hombre para todo el grupo. No todas, o incluso muchas de las hembras se aparean y se reproducen cada año, lo suficiente como para mantener a la población al nivel. Este macho dominante eventualmente morirá, será comido o sucumbirá a algún destino que lo aleje de la población. Cuando esto sucede y no hay ningún macho presente, otra hembra se convertirá en un macho completamente funcional y tomará su lugar.

La condición opuesta también ocurre. ¿Recuerdas la película “Buscando a Nemo” ? El pez payaso (también conocido como “pez anémona”) como Nemo nacen de sus huevos como machos. A medida que los peces en una cohorte maduran, se aparean y uno de los dos se vuelve a desarrollar en una hembra completamente funcional y ocurre el apareamiento / reproducción.

Algunos hermafroditas secuenciales cambian bajo las influencias ambientales relacionadas con la química. En muchos peces, las crías nacen a aproximadamente 50/50 machos a hembras. A veces, la química del medio ambiente provoca alteraciones en el desarrollo y muchos más huevos eclosionan como machos. Esto reduce las tasas de reproducción, ya que hay menos hembras para poner huevos. Si esta situación continúa por algún tiempo, hemos sido testigos de la conversión de algunos de los machos de la población a hembras en pleno funcionamiento. Una vez que una porción se ha convertido, la tasa de reproducción aumenta y la población vuelve a los niveles normales.

Entonces, nuevamente, estas estrategias no tienen ventajas reales para los humanos. Lo hemos hecho (y todavía lo estamos haciendo) bastante bien con la reproducción sexual más típica de los vertebrados: machos y hembras no relacionados que intercambian gametos y producen descendencia con una buena mezcla de material genético de cada progenitor.

Selfing tiene todos los riesgos de la endogamia solo más fuerte. Selfing es cuando un organismo hermafodítico se acopla consigo mismo.

Todo organismo diploide tiene un alelo recesivo que no se expresa porque su alelo dominante correspondiente los está enmascarando. El alelo recesivo solo se expresa cuando se combina con una copia de sí mismo. La mayoría, aunque no todos, los alelos recesivos en una población son dañinos en el ambiente donde evolucionó esa especie.

Selfing hace que los genes recesivos se emparejen con copias de sí mismos. Por lo tanto, tanto la endogamia como el selfing provocan la expresión de genes recesivos. Generalmente hacen que se expresen varios alelos al mismo tiempo. Es probable que algunos de estos maten al organismo que se autodestruyó. Por lo tanto, la mayoría de los organismos hermafroditas tienen adaptaciones evolucionadas que impiden el self.

La forma más sencilla de evitar el selfing es separar los órganos sexuales en diferentes órganos en diferentes cuerpos. Esta no es la única forma de hacerlo, pero es simple. Así, las especies de organismos hermafroditas en el pasado evolucionaron en especies con géneros separados.

Selfing no es la única forma en que un organismo hermafrodita se reproduce cuando está solo. Los genes recesivos matarían a la descendencia por las razones que describí. La mejor manera para que los organismos hermafroditas se reproduzcan a veces asexualmente.

Los genes recesivos seguirían sin expresarse en la descendencia. Si el organismo hermafrodita no tiene inhibición sobre el apareamiento dentro de la colonia clonal, entonces enfrenta los mismos problemas que el selfing. Si una barrera impide el sexo dentro de una colonia clonal, entonces el organismo ha evitado los problemas con el self.

La descendencia que se reproduce asexualmente podría desarrollar un gran clonal sin ningún tipo de sexo. Cuando la colonia clonal crece tanto que limita con otras colonias, puede tener relaciones sexuales con los recién llegados.

Entonces ser hermafrodita puede ser una ventaja. Ser hermafrodita duplica la posibilidad de que dos colonias clonales puedan intercambiar genes. Tenga en cuenta que no hay selfing en este escenario.

Así que muchos organismos alternan entre reproducción asexual y reproducción sexual.

Mucha evolución tiene sentido si piensas en costos y beneficios.

Cuando algunas especies animales hermafroditas se aparean, pueden competir por quién puede interpretar al macho porque inseminar a una hembra es menos costoso que quedar embarazada. La persona que queda embarazada debe asumir los costos de tener embriones o óvulos hasta que sean lo suficientemente grandes como para vivir solos. Los hombres, por otro lado, pueden salirse con la suya sin proporcionar nada después de depositar un poco de esperma.

La otra razón para dos sexos tiene que ver con las ventajas de la especialización. Las personas que se especializan en ser hombres pueden enfocarse en mejorar su capacidad para embarazar a las mujeres o competir con otros hombres para obtener acceso a las mujeres. Los casos extremos de esto incluyen pavos reales, ovejas con cuernos grandes y especies en las que el macho es mucho más grande que la hembra (elefantes marinos). Los machos / hembras hermafroditas no se especializan en ser grandes machos o grandes hembras para que puedan ser superados.

La historia es diferente en las plantas donde el hermafroditismo es muy común. Los árboles se quedan en un solo lugar, lo que probablemente hace que sea más difícil competir con respecto a quién puede impregnar al otro.

Esta teoría me parece plausible, pero no he visto muchos datos concretos que lo confirmen. Las comparaciones sistemáticas de especies hermafrodicas y monosexuales serían interesantes.

Gran pregunta Respuesta corta: Existen diferentes estrategias reproductivas, cada una de las cuales puede ser exitosa, particularmente en diferentes entornos o circunstancias. El selfing / hermafroditismo faculativo puede ser beneficioso en los casos en que encontrar pareja es a veces difícil. En los casos en que encontrar pareja es extremadamente difícil, el hermafroditismo obligatorio es en realidad una gran estrategia. Sin embargo, el hermafroditismo es costoso: necesita partes masculinas y femeninas; reduce la especialización, que puede ser beneficiosa; y hay muchos beneficios para el sexo, por lo que hacerlo obligatorio puede ser algo bueno.

Comencemos con el ejemplo más común.

La mayoría de las plantas son hermafroditas. Los biólogos de plantas en realidad tenemos términos específicos para diferentes tipos de herpahroditas, y rara vez usamos el término en sí mismo (por ejemplo, flores perfectas versus imperfectas, dioicas versus monoicas, flores completas versus incompletas). ¿Por qué tantas plantas son hermafroditas y, para el caso, especies autofertilizadas? La respuesta más simple es que las plantas son sésiles, a diferencia de los animales, por lo que encontrar pareja puede ser muy difícil .

La reproducción clonal o de tipo clonal también es, por defecto, una estrategia reproductiva mucho más exitosa. Hay un doble costo del sexo ( Evolución de la reproducción sexual ) , porque necesitas un par para producir descendencia. El sexo es extremadamente costoso. En realidad se le ha llamado la “Reina de los problemas evolutivos” porque hay muchas razones por las que no debería tener éxito, como alude su pregunta. La razón por la cual el sexo es tan frecuente es muy complicada, pero la respuesta breve y bastante suficiente es que proporciona la variabilidad necesaria para adaptarse a entornos cambiantes (o incluso estáticos). Tampoco todos somos hermafroditas faculativos porque tener partes masculinas y femeninas (¡además de ser confuso!) Es costoso en muchos casos. Mejor especializarse.

Sin embargo, las explicaciones anteriores son explicaciones adaptacionistas estándar (es decir, adaptación al entorno). Resulta que en realidad hay una explicación más simple. La endogamia engendra la endogamia. La endogamia engendra la endogamia. Schemske y Lande es un artículo clásico que analiza las matemáticas y la teoría.   En pocas palabras: los organismos autofertilizantes tienden a tener tasas muy bajas de depresión endogámica, mientras que lo contrario es cierto en los criadores. Estos factores se refuerzan a sí mismos (es costoso cambiar de una estrategia a otra).

También podría beneficiarse de la lectura de Geodakyan Evolutionary Theory of Sex. Sugiere que la diferenciación sexual da 2 particiones funcionales sexuales a una especie: una operacional-experimental (machos, que tienen mayor variabilidad) y los beneficios conservadores y seguros de una especie (hembras). De esta manera, en comparación con las herpafrodias y las especies reproducidas asexualmente, nuestra especie puede experimentar desviaciones alocadas pero aún sobrevivir.

En algunas situaciones si.

Pero a veces es mejor tener un martillo grande y uno pequeño (la clave aquí es una diferencia clara) … En lugar de dos medianos.

Además, la evolución funciona dentro de sus parámetros y modifica lo que tiene. El sexo ha sido muy útil para los animales.

Además, nuestra especie comparte roles y tareas, tenemos construcciones emergentes que pueden no ser posibles con un solo sexo. Siempre con las compensaciones.