Para aclarar, ‘¿Por qué hay separación de sexos?’ o más bien, ‘Por qué dimorfismo sexual’.
La separación de los sexos es un resultado, no un objetivo final. Muchas especies no tienen en absoluto dimorfismo sexual. Esto es especialmente cierto en las especies en las que el apareamiento es más o menos aleatorio, como en los casos de desove por difusión o cualquier tipo de desove en masa. Mejillones, corales, sardinas, etc. En esos casos, todos liberan óvulos y espermatozoides al mismo tiempo, y todo lo que se une se une. La única ventaja real en esa situación es el volumen de producción.
El dimorfismo sexual realmente solo juega un papel cuando hay una selección involucrada, es decir, el apareamiento ocurre entre dos individuos. Ahí es cuando se trata de quién se aparea y quién se queda fuera. En ese punto, la selección para las hembras sigue siendo el volumen de producción de huevos, pero la selección para los machos es quién se aparea. Las hembras tienden a desarrollar características que les permitirán maximizar su capacidad reproductiva (que puede tomar muchas formas dependiendo de qué rasgos beneficiarán a diversas situaciones, pero generalmente es un equilibrio entre el volumen y la calidad de los huevos) mientras que los machos desarrollan características que maximizan sus posibilidades de llegar a la pareja, que puede incluir rasgos que despiertan el interés de las hembras, rasgos que les permiten defenderse de otros machos, rasgos que aumentan la supervivencia de sus hijos y cualquier número de otros rasgos. Este motivo diferente detrás de los rasgos sexuales es el principal impulsor del dimorfismo sexual, y las especies que tienen altos grados de selección sexual tienden a tener los mayores grados de dimorfismo sexual.
Por lo tanto, como dije antes, el dimorfismo sexual es un resultado, no una causa.
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De hecho, sería más ventajoso que los gametos que producen organismos sexualmente neutros puedan fusionarse con gametos de cualquier otro individuo de la especie en lugar de solo con el sexo opuesto.
Por un lado, veo su punto. Habría una ventaja en un gameto neutral al sexo que podría ser compartido por cualquiera de los dos individuos para producir una descendencia. Potencialmente, duplicaría el número de parejas fértiles viables que cualquier individuo podría elegir, lo que posiblemente conduciría a una mayor diversidad genética disponible en la elección de pareja.
Por otro lado, consideremos las funciones generales que un gameto necesita realizar:
- Necesita almacenar una copia de cada cromosoma del padre
- Debe ser capaz de fusionarse con otro gameto, de modo que uno de los gametos reciba un juego completo de cromosomas (no hay forma de que ambas células se unen, ya que cada una lleva la mitad, y realmente no quieres que comiencen tus gametos replicando los cromosomas antes de fusionar
- (Para organismos placentarios) Necesita almacenar suficientes nutrientes para que pueda sobrevivir y multiplicarse hasta que se adhiera a la pared uterina. En los humanos esto ocurre desde el día 6 al 12 después de la fertilización.
- (Para los organismos que ponen huevos) Necesita almacenar suficientes nutrientes para poder sobrevivir hasta la eclosión, lo que puede llevar días / semanas / meses, dependiendo de la especie.
- Debe poder alcanzar otro gameto, ya sea interno o externo, lo que significa que debe ser autopropulsado e idealmente lo suficientemente rápido para poder encontrar el gameto rápidamente.
Ahora en una especie con miembros masculinos / femeninos, estos requisitos se dividen entre los sexos:
- Tanto el esperma como el óvulo tienen una copia de cada cromosoma de su padre
- Tanto el esperma como el óvulo pueden fusionarse con su contraparte para transferir cromosomas
- El óvulo recibe los cromosomas de los espermatozoides (los espermatozoides pierden sus cromosomas) para que se logre un conjunto completo y el crecimiento pueda comenzar dentro del óvulo.
- Los espermatozoides tienen suficientes nutrientes para sobrevivir durante unas pocas horas, el tiempo suficiente para tener una buena probabilidad de encontrar un óvulo antes de morir.
- El huevo (tanto de la placenta como de los organismos que ponen huevos) almacena una cantidad desproporcionada de nutrientes en comparación con el esperma (o incluso en comparación con otras células). Una célula de huevo puede ser tan grande que puedes sostenerla en tu mano y tener tantos nutrientes. que puedes comerlo en el desayuno!). En los fertilizantes externos, los huevos tienen suficientes nutrientes para sostener un organismo hasta la incubación. En los fertilizantes internos, los huevos tienen suficientes nutrientes para sostener el organismo hasta que se pueda formar una conexión umbilical.
- El esperma es pequeño, rápido y está diseñado específicamente para cerrar rápidamente la distancia al huevo
- El huevo no tiene medios de auto-propulsión y es movido por los músculos de la madre.
El esperma y el huevo dividen las funciones requeridas para una reproducción exitosa. El esperma es rápido, liviano y barato de producir en grandes cantidades. Actúa como un sistema de administración simple, pero eficiente para los cromosomas. El huevo sirve como un cuerpo inmóvil, grande y lleno de nutrientes que a menudo es bastante caro de producir. El huevo es capaz de proporcionar soporte vital hasta el punto en el que el organismo puede eclosionar o el cuerpo de la madre puede tomar el soporte vital.
El problema, entonces, con un solo gameto universal es que requiere que se cubran todos los mismos criterios, pero todos los requisitos deben ser cumplidos por un solo tipo de gameto.
¿Gran gameto para acomodar una gran cantidad de nutrientes para mantener la vida? Eso significa que será menos móvil y será más difícil moverse para alcanzar otro gameto. También significa que su producción es cara, por lo que no se pueden producir tantos. Además, si el conjunto de cromosomas se transfiere de un gameto a otro, ¿cómo determina cuál de ellos los obtiene todos? ¿Y eso significa que el tiempo y la energía invertidos en la generación de uno de los grandes gametos fueron un esfuerzo inútil?
¿Pequeño gameto para acomodar grandes números y alto nivel de movilidad? Eso significa que habrá menos espacio para que los nutrientes ayuden al organismo a sobrevivir, y la capacidad de soporte vital disminuirá considerablemente. Poner los huevos será imposible ya que simplemente no hay suficiente capacidad de nutrientes para que sea viable.
Sin mencionar, si solo hay un tipo de gameto, ¿cómo se evita la autofertilización espontánea? En ese punto, la capacidad de variación genética es muy limitada, y si continúa durante varias generaciones, corre un grave riesgo de homogeneizar la variación genética de la población y arriesgar la aparición de anomalías genéticas, así como disminuir la adaptabilidad de la especie a condiciones cambiantes.
El punto que trato de señalar es que si bien puede haber algunas ventajas para una especie de un gameto, sería muy difícil equilibrar las necesidades que los gametos deben cubrir sin algún tipo de diferenciación, y la autofecundación tiene el mismo potencial. Consecuencias negativas de la endogamia.
Esto es lo que ocurre en los microbios que muestran un mecanismo primitivo de reproducción sexual y también en algunas especies hermafroditas. ¿Por qué esto no se ve en organismos multicelulares superiores?
Después de la última sección creo que esto es bastante evidente. Es porque la reproducción de organismos unicelulares tiene muchas menos complicaciones que la reproducción multicelular. Cuando las bacterias hacen esto, están intercambiando directamente fragmentos de ADN para aumentar la diversidad y propagar nuevos genes. Pero como las bacterias son solo una célula con una sola hebra de ADN, significa que pueden cambiar todo su genoma cambiando el ADN disponible para una sola célula. Para una criatura multicelular eso simplemente no es posible ya que hay demasiadas células para que esto sea un esfuerzo razonable, por lo que no es realmente una comparación relevante con la reproducción multicelular.
Las especies hermafroditas solo significan que, simultáneamente, generan tanto gametos de esperma como de óvulos, o que hacen la transición de uno a otro a lo largo de su vida. No implica un tipo diferente de gameto universal.