¿Por qué existen los machos?

Una investigación de la Universidad de East Anglia muestra que una fuerza evolutiva conocida como "selección sexual" puede explicar la persistencia del sexo como mecanismo dominante para la reproducción.

Los beneficios que la selección sexual aportan a las poblaciones de especies justifican la existencia de los machos.

Los biólogos han estado muy intrigados acerca de cómo la selección evolutiva, conocida por su exigencia implacable de eficiencia, permite la existencia de los machos, cuando en tantas especies su única contribución a la reproducción son los espermatozoides.

Pero la investigación publicada este lunes en la revista 'Nature' muestra que la selección sexual --cuando los machos compiten y las hembras eligen sobre la reproducción-- mejora la salud de la población y protege contra la extinción, incluso frente al estrés genético de los altos niveles de endogamia. Los hallazgos ayudan a explicar por qué el sexo persiste como un mecanismo dominante para la reproducción de descendencia.

El investigador principal, el profesor Matt Gage, de la Escuela de Ciencias Biológicas de la Universidad de East Anglia, explica: "La selección sexual fue la segunda gran idea de Darwin, que explica la evolución de una fascinante variedad de vistas, sonidos y olores que ayudan en la lucha por la reproducción, a veces a expensas de la supervivencia".

"La selección sexual opera cuando los machos compiten por la reproducción y las hembras eligen y la existencia de dos sexos diferentes alienta estos procesos. En última instancia determina quién va a reproducir sus genes a la siguiente generación, lo que es una fuerza evolutiva generalizada y muy potente", continúa este experto.

"Casi todas las especies multicelulares en la tierra se reproducen utilizando el sexo, pero su existencia no es fácil de explicar porque el sexo lleva cargas grandes, la más obvia de las cuales es que sólo la mitad de la descendencia, las hembras, producen descendencia realmente. ¿Por qué deberían cualquier especie perder todo ese esfuerzo en los hijos? ", se pregunta Gage.

"Queríamos entender cómo la selección darwiniana puede permitir que este sistema reproductivo generalizado y aparentemente despilfarrador persiste, cuando un sistema en el que todas las personas producen crías sin sexo -- como en todas las poblaciones asexuales de hembras, sería una vía mucho más eficaz para reproducir un mayor número de descendencia", plantea.

"Nuestra investigación muestra que la competencia entre los machos para la reproducción proporciona un beneficio muy importante, porque mejora la salud genética de las poblaciones. La selección sexual logra esto al actuar como un filtro para eliminar las mutaciones genéticas dañinas, ayudar a las poblaciones a crecer y evitar la extinción a largo plazo", explica.

EL TRABAJO

Para descubrir este papel de la selección sexual, el equipo de investigación desarrolló escarabajos de la harina 'Tribolium' durante más de diez años bajo condiciones controladas en el laboratorio, donde la única diferencia entre las poblaciones fue la intensidad de la selección sexual en cada etapa reproductiva adulta.

La fuerza de la selección sexual varió desde una intensa competencia y elección, donde 90 machos compitieron por la reproducción con sólo diez mujeres, hasta la completa ausencia de la selección sexual, con sólo machos 'solteros' y hembras en parejas monógamas, donde estas últimas tuvieron otra opción y los machos no experimentaron ninguna competencia.

Después de siete años de reproducción en estas condiciones, lo que representa aproximadamente 50 generaciones, el estudio analizó la salud genética subyacente de las poblaciones resultantes. El equipo utilizó la endogamia experimental para revelar la cantidad relativa de mutaciones deletéreas que permanecen escondidas en cada población.

Así, encontraron que las poblaciones que habían experimentado previamente una fuerte selección sexual mantenían mayor aptitud y eran resistentes a la extinción por la endogamia, con algunas poblaciones sobreviviendo incluso después de 20 generaciones de endogamia, en las que un hermano fue emparejado con una hermana en cada generación.

LA SELECCIÓN SEXUAL ES IMPORTANTE PARA LA SALUD

Las poblaciones que habían experimentado una selección sexual débil o inexistente mostraron una disminución más rápida de la salud bajo la endogamia y todos se extinguieron en la décima generación. "Estos resultados muestran que la selección sexual es importante para la salud y la persistencia de la población, ya que ayuda a purgar las variaciones genéticias negativas y a mantener las positivas en una población", detalla.

"Para ser bueno en la competición contra rivales en la lucha por la reproducción y atraer a parejas, un individuo tiene que ser bueno en la mayoría de las cosas, por lo que la selección sexual proporciona un filtro importante y eficaz para mantener y mejorar la salud de la población genética. Nuestros resultados proporcionan apoyo directo a la idea de que el sexo persiste como un modo dominante de reproducción, ya que permite la selección sexual para proporcionar estos importantes beneficios genéticos", agrega.

"En ausencia de relaciones sexuales, las poblaciones acumulan mutaciones deletéreas a través de un efecto de rueda dentada en el que cada nueva mutación lleva a una población más cerca de la extinción. La selección sexual ayuda a eliminar esas mutaciones, permitiendo a las poblaciones a persistir en contra de la amenaza de extinción", subraya.

"Nuestro tratamiento monógamo, por ejemplo, en el que no hubo selección sexual durante 50 generaciones, se tradujo en un menor nivel de salud de la población y la rápida extinción cuando las poblaciones fueron incapacitadas por la endogamia. Todas las poblaciones derivadas de historias monógamas se extinguieron después de sólo ocho generaciones", detalla.

"Por el contrario, las poblaciones derivadas de los mismos e idénticos ancestros aparte de tener la oportunidad de la competencia masculina y la elección femenina en cada etapa adulta, mantuvieron la salud de la población y evitaron la extinción, con algunas líneas familiares que aún se reproducen incluso después de 20 generaciones de endogamia", concluye.