viernes, 8 de julio de 2011

El sexo reduce la variabilidad genética.



El sexo actúa como una restricción a la variabilidad genómica y epigenética, limitando por tanto la evolución adaptativa. Las distintas razones por las que el sexo reduciría la variabilidad genética (especialmente a nivel genómico) y ralentizaría la evolución serían las mismas que justificarían los altos costes de la reproducción sexual. Esta es la sorprendente conclusión de una revisión publicada en Evolution por Root Gorelick, de la Universidad Carleton (Canadá), y Henry Heng, de la Universidad Estatal Wayne (Estados Unidos).

Todos los que hemos estudiado algún curso de biología hemos aprendido que la reproducción sexual es el principal mecanismo que promueva la variabilidad genética. Gorelick y Heng proponen ahora que, si bien la diversidad puede ser resultado de una combinación de genes, la función primaria del sexo no sería promover la diversidad. El objeto del sexo, según los autores, sería mantener el contexto genómico (la colección completa de genes de un organismo ordenada por composición y localización cromosómicas) lo más inalterado posible, manteniendo la identidad de la especie.

La tesis de los autores surge de la constatación de que la hipótesis en la que se basa la vigente teoría de la variabilidad ligada al sexo no es completamente correcta. Si el sexo tuviese como objeto simplemente incrementar la variabilidad genética no habría evolucionado, argumentan los autores. Esto sería así porque la reproducción asexual, en la que solamente es necesario un progenitor para procrear, llevaría a tasas más altas de variabilidad genética que la sexual. La percepción tradicional de la reproducción asexual es que genera descendencia prácticamente clónica del progenitor, mientras que la reproducción sexual es la que lleva a descendencia más diversa. Pero, según concluyen los autores, sería exactamente al revés. Y no sólo eso, la reproducción asexual sería dos veces más eficiente que la reproducción sexual.

De hecho, hace dos mil millones de años la vida se basaba exclusivamente en reproducción asexual, y cada organismo era capaz de tener descendencia sin incurrir en los costes que acarrea la competencia por conseguir pareja. Siendo las especies asexuales más rápidas y eficientes a la hora de reproducirse, el origen y mantenimiento del sexo, no exactamente el medio más eficiente de reproducción, debe tener algún tipo de justificación.

Hasta ahora la explicación a la aparición del sexo es que permitía por un lado la mezcla y por otro la purificación de genes. Según Gorelick y Heng, la ventaja oculta del sexo sobre la reproducción asexual sería que restringe la macroevolución (la evolución a nivel genómico) para permitir la supervivencia de la especie. En otras palabras, impediría que la especie A se transformase en la especie B, permitiendo al mismo tiempo la microevolución (la evolución a nivel de gen) como forma de adaptación al medio.

Los autores terminan su artículo argumentando que la investigación futura debería centrarse en el genoma, y no sólo en los genes individuales, ya que el genoma serviría tanto como unidad de información genética y unidad de selección para la evolución.

Referencia:

Gorelick, R., & Heng, H. (2011). SEX REDUCES GENETIC VARIATION: A MULTIDISCIPLINARY REVIEW Evolution, 65 (4), 1088-1098 DOI: 10.1111/j.1558-5646.2010.01173.x

8 comentarios:

Charles D dijo...

Con todos mis respetos, creo que es la entrada es un poco sensacionalista y errónea (el titular no se corresponde con lo dicho).
Sería interesante poner esta referencia

http://www.sciencemag.org/content/333/6039/166.full?rss=1

Biólogo de guardia dijo...

Dices que "hace dos millones de años la vida se basaba exclusivamente en reproducción asexual". ¿No será dos mil millones de años?

Germán Fernández dijo...

Pues no parece que en los últimos dos mil millones de años el sexo haya sido muy eficaz evitando que la especie A se convierta en la especie B...

raztez dijo...

"De hecho, hace dos millones de años la vida se basaba exclusivamente en reproducción asexual" como se deben haber aburrido los mamuts!!!

César dijo...

@Charles D Gracias por el comentario. Si te fijas, el titular reproduce el del estudio. Independientemente de ello, los autores efectivamente argumentan que el sexo reduce la variabilidad con respecto a la reproducción asexual.

@Biólogo de guardia y raztez, está claro que durante la edición me comí el mil. Gracias y ya está solucionado.

@Germán Fernández Nadie dice que el objetivo del sexo sea evitar la evolución. Si la hubiese impedido totalmente el más mínimo cambio en el ambiente prodría suponer la extinción de una especie. Como dice el texto evita la macroevolución y permite la microevolución adaptativa. Gracias.

Dob dijo...

"Todos los que hemos estudiado algún curso de biología hemos aprendido que la reproducción sexual es el principal mecanismo que promueva la variabilidad genética"
Pues qué quieres que te diga, a mi no me lo explicaron asi. Más bien la reproducción sexual PROPAGA intrapoblacionalmente la variabilidad genética aparecida (individualmente) por mecanismos que son independientes del tipo de reproducción (i.e., mutación). La recombinación genética asociada a la sexualidad tiene un coste, si, pero ese coste es compensado con creces en términos de fitness individual. Y no solo eso, incluso hay quien niega la mayor y afirma que la prevalencia de la sexualidad es un simple condicionante filogenético: los linajes que mayor éxito alcanzaron tenían una fuerte tendencia a la sexualidad, y punto pelota. Vamos, que esto es más complicado de lo que parece.

Charles D dijo...

@César, hola, no me lo tomes a mal, pero el título del artículo pone pone "variación" no "vaiabilidad", y en genética molecular ese pequeño matiz es muy importante. Como bien dices en el artículo, puede que el sexo haya ayudado a mantener la estructura genotípica, cromosómica o genómica, evitando que "variara" mucho. En el entorno de la investigación genética eso es distinto que "vairabilidad", que es un término que se utiliza para referirse a genes o incluso estructuras "más pequeñas" como pueden ser microsatélites, polimorfismos, mutaciones, etc... y esa "variabilidad" es la que la reproducción sexual amplifica enormemente -como bien dicesenel cuerpo del artículo-, y gracias a eso estamos nosotros aquí discutiendo -en el sentido anglosajón del término-. Saludos y disculpa por si he resultado pesado o quisquilloso.

Alzacon dijo...

Charles D tiene toda la razón.

El artículo no tiene ni pies de cabeza. En la reproducción asexual se produce la duplicación del genoma, por lo que para una variación tiene que aparecer una mutación en el genoma. Si se desarrolla un árbol genealógico unificando la descendencia que no sufre una nueva mutación (no heredada directamente).

En cambio en la reproducción sexual no se puede unificar ramas por como funciona esta reproducción.

Un ejemplo más didáctico, los guisantes de Mendel. Partiendo de los gisantes verdes, lisos. En reproducción asexual si se producen las mutaciones que den lugar a guisantes rugosos y guisantes amarillos, se tendría que producir la otra mutación para que se diese lugar a guisantes amarillos y rugosos. Mientras que en la sexual, debido a la interacción entre individuos permite una mayor velocidad de aparición de esa doble mutación.