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Todo fenómeno biológico, como es la sexualidad, se explica por causas próximas (anatomía, fisiología, conducta y su desarrollo) y causas últimas (adaptación y evolución), ambas en interacción con el ambiente natural y social de cada especie. Los estudios más actuales del ADN en animales, han demostrado que en todo carácter biológico (incluida la sexualidad), las explicaciones por causas últimas también son importantes. Para la sexualidad, estas causas se explican muy bien por la teoría de la selección sexual, que es el tema que desarrolla este libro. Esta teoría es poco conocida entre sociólogos, biólogos, sexólogos y público en general, quizás por la poca divulgación que tiene y una bibliografía muy especializada y dispersa. Bajo esos hechos se concibió esta obra, la cual sintetiza los conocimientos básicos acerca de la selección sexual en animales, desde Darwin hasta la actualidad.
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Seitenzahl: 210
Veröffentlichungsjahr: 2017
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Ähnliche
Título original: Competencias y elección entre sexos en animales
Edición para ebook: Aldo Gutiérrez Rivera
Edición base: Carlos A. Andino Rodríguez
Diseño de cubierta: Carlos Javier Solís Méndez
Ajuste de diseño interior y emplane digital: Irina Borrero Kindelán
Corrección: Natacha Fajardo Álvarez
Emplane para ebook: Belkis Alfonso García
© Vicente Berovides Álvarez, 2015
© Sobre la presente edición:
Editorial Científico-Técnica, 2016
ISBN 978-959-05-0905-6
Instituto Cubano del Libro
Editorial Científico-Técnica
Calle 14 # 4104 e/ 41 y 43, Playa, La Habana, Cuba
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Prólogo
En el año 1870, luchaba Charles Darwin con las últimas cuartillas de su próximo libro La Descendencia del Hombre y la Selección con Relación al Sexo y las correcciones estilísticas de su hija Henrietta; el editor, John Murray, también se preocupaba por la próxima entrega que el insigne naturalista inglés le había anunciado y que prometía otro gran debate en la sociedad victoriana de entonces, ya que a ciencia cierta no conocía el alcance del mismo y mucho menos cómo sería acogido.
La Descendencia del Hombre y la Selección con Relación al Sexo fue finalmente publicado en febrero de 1871. Darwin interpretaba la selección sexual como:
“La selección de la pareja en las hembras basada en las características desarrolladas por los machos para la competencia por la cópula, los territorios u otros recursos relacionados con la atracción sexual, pero además, aquellos machos cuyos caracteres ornamentales aparentemente no tienen valor en la supervivencia, son seleccionados simplemente porque ellas prefieren estas características”.
Darwin intentaba, con los argumentos plasmados en esta obra, tratar también de indagar en los orígenes del hombre y pensaba que su teoría de la selección sexual era una herramienta indispensable en ese intríngulis, tratando de explicar, por diferentes medios, que el hombre pertenecía al reino animal y estaba ligado fuertemente por su historia natural, incluso, al final del libro argumentaba que el concepto de selección sexual podía explicar la variación geográfica en los humanos y hasta la fundación de las primeras civilizaciones. La selección sexual no es más que la competencia en la búsqueda de pareja, es el proceso que favorece a ciertos individuos por sus atributos reproductivos.
Han pasado casi 144 años de la publicación de la obra y aún en las más disímiles esferas intelectuales se discuten los postulados de la teoría de la selección sexual, tanto por sus implicaciones científicas como por las sociales.
El doctor Vicente Berovides, a lo largo de seis capítulos, en un análisis pormenorizado y ameno de este apasionante tema, nos conduce a razonar sobre uno de los conceptos biológicos más debatidos y mal comprendidos.
Los invito a disfrutar de sus argumentos y análisis y a percibir, con la ciencia y el método científico como guía, de la estética intrínseca de los procesos naturales y de una teoría elegante que los explique, mucho más bellos que cualquier mito o leyenda.
Giraldo Alayón García
San Antonio de los Baños
Enero 24, 2015
Dedicado a Darwin, el genial descubridor
de la selección sexual
Introducción
Cooperación y antagonismo entre los sexos
Cuando los evolucionistas del siglo xx se hicieron ciertas preguntas acerca de las actividades sexuales de los animales, resurgió una teoría hoy muy en boga, basada en las ideas originales de Darwin en el siglo xix (mayormente ignoradas o rechazadas durante mucho tiempo), acerca de las conductas sexuales de las diferentes especies animales. Estas ideas planteaban que los sexos iguales (por lo general los machos), luchan por el apareamiento con el sexo opuesto y entre los sexos diferentes, uno de estos (casi siempre las hembras), eligen o seleccionan (usaremos ambos términos indistintamente) a su pareja según ciertos atributos genéticos o fenotípicos
La lucha entre los ciervos machos por acaparar hembras y la selección de las hembras del pavo real por los machos de cola más vistosa, son, respectivamente, dos ejemplos clásicos de estos procesos, denominados en conjunto por Darwin, selección sexual. Este conflicto de intereses entre los sexos (los machos tratando de aparearse con el mayor número de hembras y estas eligiendo solo a alguno de estos), crea la llamada “batalla de los sexos”, ya que los intereses de ambos no coinciden en cuanto a las estrategias empleadas para lograr el objetivo del apareamiento, tener muchos descendientes propios. Esta obra apoya este planteamiento, el que está demostrado con múltiples datos de campo y experimentales, tanto en animales superiores como inferiores, pero que se exagera un poco el antagonismo entre sexos, cuando de hecho, si al final no existiera también cooperación durante alguna fase de las interacciones entre estos sexos, no se lograría el fin último para el logro de la permanencia de la especie, es decir, trasmitir los genes a la descendencia, lo cual, le permitirán su supervivencia y reproducción exitosa.
De todo esto trata la presente obra, que espera lograr con ello demostrar que, independientemente de ciertos antagonismos entre machos y hembras, también la cooperación y el amor desempeñan su papel en la “batalla de los sexos”, porque de otra forma, todas las especies que se conocen no hubieran llegado hasta hoy.
Qué pretende esta obra
Esta obra, fruto de la recopilación de la dispersa información en la literatura y de experiencia personal, presenta los datos más actualizados en materia de selección de pareja y competencia entre sexos, con un recuento histórico de la idea de la selección sexual, la presentación y reinterpretación por el propio autor de muchas observaciones y experimentos al respecto, así como la discusión de las hipótesis que sobre los mecanismos de la selección sexual se dan por varios investigadores de este proceso.
Las respuestas a las múltiples interrogantes que aquí se presentan acerca de qué determina el éxito en la competencia sexual o la elección de una o varias parejas, no serán definitivas, pero le ayudarán a avanzar en el camino de la comprensión de tan fascinante, complejo y por qué no, romántico tema. Al final, se espera convencer al lector de que la conducta sexual de los animales es una compleja interacción entre lo biológico y lo ambiental, en lo que al respecto nadie ha podido decir la última palabra, mucho menos esta obra.
Procesos evolutivos, variación genética y selección sexual
Nada en biologia tiene sentido excepto a la luz de la evolución.
Th.Dobzhansky, genetista
Breve reseña de la selección sexual
Como toda teoría científica, la de la selección sexual debe pasar sobre todo por la verificación científica de sus postulados, a través de las observaciones controladas, las comparaciones y la experimentación.
Si la acción de la selección sexual se ejerce sobre caracteres sexuales que se relacionan con la competencia entre sexos (tamaño y defensas) o la elección de un sexo por el otro (cantos, colores y danzas), entonces debe demostrarse científicamente que existe variación genética para que estos caracteres puedan seleccionarse. De igual manera, si el cerebro es el ejecutor material de las conductas sexuales, influido por los genes y el ambiente, ¿cuánto de diferencia sexual en relación con el sexo, existe en los cerebros de machos y hembras?
Como la selección sexual es parte del proceso evolutivo general que sufren todos los organismos, observe de forma resumida cómo ocurre este proceso y cómo este conocimiento le permite responder a la primera problemática antes formulada.
El proceso biológico que se analiza en esta obra, o sea, la selección sexual, es uno de los mecanismos que promueven la evolución de los organismos, es decir, el cambio en el tiempo de caracteres morfológicos, fisiológicos, conductuales, citológicos y moleculares, así como los genes que los controlan, en varias poblaciones de una especie (microevolución), la transformación de una especie en otra (especiación) y la aparición de nuevas organizaciones biológicas (macroevolución). Todos estos procesos se llevan a cabo, teniendo como base las denominadas fuerzas evolutivas, las cuales junto con procesos adicionales (aislamiento espacial en el caso de la especiación, reorganización del conjunto de genes o genoma de la especie en la macroevolución, cambios climáticos y eventos catastróficos) impulsan de manera continua a los organismos a cambiar (evolucionar), como respuesta a la continua variación del ambiente en que viven.
Estas fuerzas evolutivas se agrupan en dos grandes categorías: generadoras de variación de origen genético (es decir, controladas por los genes) y denominadas mutación, recombinación genética y flujo genético, así como modeladoras de la variación anterior, es decir, aquellas que deciden qué variables genéticas permanecerán en las poblaciones y cuáles se eliminarán, denominadas selección natural y deriva genética.
Variación genética y mutación
Si se detiene a observar los caracteres externos o fenotipos que se dan entre individuos, en las poblaciones y las especies, en parte a causa de los genes y en parte al ambiente, observe que tanto dentro de la población específica que se estudia, como entre poblaciones, se dará el fenómeno de la variación, es decir, no habrá dos individuos idénticos para ninguno de sus caracteres, sean estos el tamaño, el color de la piel, el tipo de hemoglobina, la actividad de una enzima, el número de hijos o la habilidad para encontrar pareja. Esta variación es el producto del cambio en las unidades hereditarias o genes, fenómeno conocido como mutación, lo que produce por tanto variaciones genéticas; pero también puede ser debido al cambio en la acción de los genes sobre los caracteres en su interacción con el ambiente (norma de reacción), sin que estos en sí muten, lo cual produce variaciones ambientales.
Como los genes mutados se trasmiten a la descendencia, las variaciones genéticas son las que importan para la evolución de los organismos, estas representan la materia prima de la evolución o el primer mecanismo evolutivo necesario, pero no suficiente, para que evolucionen los organismos; por ejemplo, a causa de las variaciones genéticas (también ambientales, pero sin importancia para la evolución), que se daban en el carácter “tamaño del cerebro”, este órgano del pensamiento pudo llegar a alcanzar el gran desarrollo absoluto y relativo que hoy ostentan muchas especies de animales superiores, lo que al parecer se logró con las mutaciones de unos pocos genes claves que afectan su desarrollo.
Con las mutaciones de los genes pasan dos cosas que impiden que este sea el único mecanismo posible de evolución, su baja frecuencia de ocurrencia y su permanencia en la población no depende solo de ella misma. En primer lugar, las mutaciones son eventos extremadamente raros, debido al error en el mecanismo de copiado de los genes, cuando estos se replican en cada división celular.
Existen variados procesos moleculares que pueden reparar tales errores, pero siempre algunos escaparán, se trasmitirán a la descendencia y darán nuevas variaciones a los caracteres, pero si solo dependiera de este mecanismo para evolucionar, al ser tan lento, hoy día todavía muchas especies estarían en una etapa muy primitiva de su desarrollo. Por ejemplo, por cada 100 mil o un millón de gametos que produjeran una pareja de animales en toda su vida, solo uno llevaría quizá alguna mutación para aumentar el tamaño del cerebro en unos cuantos gramos; el proceso evolutivo resolvió este problema, desarrollando dos mecanismos básicos adicionales a la mutación, denominados recombinación genética y flujo genético.
La recombinación genética se produce por la existencia de la reproducción sexual. Un organismo de reproducción asexual solo tiene un progenitor y las mutaciones en diferentes genes se van acumulando solo por este proceso. Luego, el lograr ciertas combinaciones de genes (por tanto nuevas variaciones de un carácter particular) es un proceso muy lento. En organismos con reproducción sexual un individuo tiene dos progenitores, cada uno de ellos aportando genes distintos que, al igual que en el caso anterior, se han acumulado por mutación, pero en este caso por la recombinación de los genes (recombinación genética), al unirse gametos diferentes se logran nuevas combinaciones genéticas de una forma más rápida y sin necesitar de una mutación inmediata.
El flujo genético es simplemente el intercambio de individuos (migración) o gametos entre poblaciones de la misma especie y representa una fuente de nuevas variaciones genéticas si estos individuos o gametos migrantes portan genes con mutaciones que no existen en las poblaciones donde van a residir. Una población de ratones, por ejemplo, puede carecer de individuos con el gen para el albinismo (carencia de pigmentos en la piel), pero en un momento dado de su historia evolutiva, la población puede recibir este gen de ratones, que han emigrado de otras poblaciones donde sí ha ocurrido la mutación del gen de pigmentación normal al gen del albinismo.
Selección natural
El otro problema de las mutaciones se relaciona con su destino dentro de las poblaciones donde, una vez escapada de los mecanismos de reparación y trasmitida a la descendencia, se expresará como una nueva variación de un carácter específico. Esta mutación se enfrentará a las condiciones ambientales específicas en que vive la población donde apareció y a los problemas de su traspaso a la próxima generación, lo que depende del tamaño de la población y del sistema de apareamiento de sus miembros. Como las mutaciones no ocurren para resolver ningún problema del ambiente, entonces, por puro azar, estas podrían ser beneficiosas para el organismo, si de forma directa o indirecta incrementan la supervivencia y reproducción de sus portadores, al estar en consonancia con el ambiente donde apareció. También podrían ser perjudiciales, al tener los aspectos contrarios a los antes planteados o, por último, ser neutrales, es decir, no afectar ni positiva ni negativamente la supervivencia y reproducción de sus portadores.
En el caso de las mutaciones que incrementan el tamaño del cerebro, al expresarse este carácter en los individuos, tendrá ahora sujetos de cerebros pequeños y grandes, siendo estos últimos la nueva variación surgida por mutación, ¿cuál será su destino en la población donde apareció? Esto dependerá de las condiciones ambientales donde viva la población, por ejemplo, si la dieta es pobre en proteínas y elementos energéticos, el poseer un gran cerebro será desventajoso, porque este requiere mucha energía para su funcionamiento. Por el contrario, si está resuelto el aporte proteico y energético, pero además se vive en un ambiente natural, así como sociocultural muy complejo (reconocer sitios y presas, amigos o enemigos, parientes y no parientes, recordar reglas de comportamiento, etc.), entonces, un cerebro grande (en el supuesto de que “grande” representa mayor posibilidad de hacer más conexiones nerviosas, entre otros cambios), resultará enormemente ventajoso para sus portadores, lo que se traduce en términos evolutivos en mayor supervivencia, mayor capacidad reproductiva, mayor número de hijos y mayor número de copias de genes para cerebro grande en cada generación, dentro del acervo de genes de la población.
Como todos los genes están interrelacionados, a la larga el hecho de poseer un gran cerebro implicará cambios en otros aspectos de la anatomía, fisiología y conducta de los individuos que porten este carácter, por tanto, la población en conjunto habrá evolucionado.
Este proceso de supervivencia y reproducción diferencial de genes, así como de combinaciones de genes (genotipos) a través de los individuos y ejercido por agentes naturales como la temperatura, los cambios climáticos, los depredadores, etc., se denomina selección natural. Esta reproducción diferencial entre individuos genéticamente distintos, sería el resultado de los genes que controlan caracteres asociados a otros con valor de supervivencia y reproducción, tales como resistencia a enfermedades, longevidad, precocidad sexual, fecundidad diferencial, etc., los que son afectados por elementos específicos del ambiente denominados agentes selectivos. De esta forma los genes y combinaciones de genes para cerebro grande, permitieron que dentro de su población, los individuos con esta variación sobrevivieran, tuvieran más descendientes y en definitiva se adaptaran a las condiciones naturales y socioculturales cada vez más complejas, que como agentes selectivos provocaban la reproducción diferencial entre individuos con cerebros grandes y pequeños, lo cual equivale a decir entre genes y genotipos para cerebros grandes y pequeños.
Con el tiempo, los individuos y poblaciones de cerebro pequeño, fueron desapareciendo y solo quedaron aquellas con individuos de cerebro grande (selección natural direccional), los cuales, por supuesto, también sufrieron otros muchos cambios en su acervo de genes; pero la selección natural no cesó de actuar, simplemente ahora favorece los fenotipos óptimos (selección natural estabilizante), es decir, los genotipos que producen cerebros de tamaño adecuado al ambiente actual, eliminando los extremos. Por ejemplo, el ambiente actual en relación al tamaño del cerebro en los delfines toninas (Tursiops truncatus), es común para todos los individuos en cualquier lugar el mundo, pero no tiene que ser así para otros caracteres, los cuales pueden ser diferentes en dependencia del estado de desarrollo o los cambios ambientales en el espacio o el tiempo (selección natural diversificadora), como puede ser la cantidad de pigmento en la piel, mucha en los países cálidos y poca en los fríos.
Los agentes selectivos indican que la selección natural es un fenómeno ecológico. Esto hay que tenerlo presente, porque si no se conocen las leyes de las relaciones de los organismos con su ambiente, es decir, su ecología, no se puede entender la evolución, ya que son precisamente las diferencias ambientales las que producen el fenómeno conocido como selección natural.
En la discusión anterior sobre el mecanismo de selección natural se puede observar que su acción se centra sobre los genes, las combinaciones de estos o genotipo, los individuos y las poblaciones, lo cual ha dado lugar a que muchos evolucionistas se pregunten cuál de estos niveles de acción es el más adecuado para que, actuando sobre este la selección natural, la evolución del organismo sea más efectiva. El consenso actual es que en este nivel está en primer lugar el gen, ya que al pasar sus copias a sus descendientes, es prácticamente inmortal, pero los genotipos y los individuos también son importantes, porque estos determinan el contexto en que los genes funcionan (dentro del individuo y entre individuos) y se transmiten a la descendencia.
Para casos más específicos, como por ejemplo especies muy sociables, el blanco de la evolución natural puede estar por encima del nivel de individuo, ya sea con grupos familiares o grupos sociales. En este caso, no importa mucho si los individuos tienen o no determinadas ventajas conferidas por sus genes; lo que se selecciona aquí son los mejores grupos familiares o los mejores grupos sociales. De esta manera, si un individuo jefe de un grupo familiar se sacrifica por este, por ejemplo, enfrentándose a los depredadores, es posible que el acto altruista que va en detrimento del individuo pero que es beneficioso para el grupo, sea el que se perpetúe durante la evolución del grupo, no el acto egoísta de no defender. La condición de jefe le permitió a este reproducirse más y tener más descendientes, los cuales llevan genes de predisposición a los actos altruistas.
El naturalista inglés del siglo xix, Charles Darwin, fue el primero que de manera científica planteó el mecanismo de selección natural, en su famosa obra de 1859 El origen de las Especies. Más tarde, en 1871, publica La descendencia del Hombre y la Selección en Relación al Sexo, donde plantea la posibilidad de la acción de la antes mencionada selección de grupo y un nuevo tipo, la selección sexual, consideradas ambas en la actualidad, como variantes especiales de la selección natural.
La selección sexual, al igual que la natural, es un proceso de reproducción diferencial, donde ciertos individuos, por sus características genéticas mejor adecuadas para el éxito reproductivo, dejan más descendientes que otros; la diferencia estriba en que esta reproducción diferencial no es igual entre machos y hembras, generalmente los primeros dejan más descendientes que los segundos, cosa que no ocurre en la selección natural; pero además, lo que causa esta reproducción diferencial es la competencia entre machos por las hembras o la elección preferencial por estas de ciertos machos.
Deriva genética
Al hablar del destino de las mutaciones en las poblaciones donde aparecen (su relación con el ambiente), esto da pie al fenómeno de la selección natural, pero también al hecho del efecto del tamaño de la población, lo cual influye en la trasmisión de genes de una a otra generación. Cuando una población es muy numerosa, los genes que se pasan en los gametos a la próxima generación no sufren grandes fluctuaciones en sus frecuencias, dentro del acervo de genes. Sin embargo, si se tratara de una población de 30 individuos de genotipo Aa por ejemplo, estos producirían solo 60 tipos de gametos A y a, pero si bien al principio estos pueden contener 50 % de A y 50 % de a, a la generación siguiente, producto de las fluctuaciones al azar, las proporciones de A y a pudieran ser 80 % y 20 %, así como a la siguiente 100 % y 0 %, todo a causa del pequeño número de gametos e individuos que los producen. Observe que en el último caso, toda la población es ahora AA y el gen a se ha perdido aquí, pero no porque confiera alguna desventaja (puede ser lo contrario), sino por puro azar, producto del pequeño tamaño de la población.
Estas fluctuaciones aleatorias de las proporciones de genes de una a otra generación en pequeñas poblaciones, se conoce como deriva genética y se piensa que desempeñó un importante papel durante la evolución humana, en la etapa en que nuestros antepasados formaban grupos pequeños, de quizá no menos de 30 individuos. La deriva genética puede acelerar rápidamente (mucho más que la selección natural), un proceso evolutivo tal como la “fijación” de un genotipo determinado (como en el caso anterior del genotipo AA) y si este tiene ventaja selectiva (como los genes para gran cerebro), entonces el proceso evolutivo es aún más rápido (todo, claro está, en términos de tiempo geológico, quizá miles de años, en comparación con los millones, si actúan solo la deriva o la selección).
Cómo se estudian la selección natural y sexual
Para que ocurra evolución por selección natural y sexual, deben concurrir tres hechos fundamentales:
1. Los organismos se reproduzcan (por la concurrencia de dos sexos, en el caso de la sexual).¿En realidad las variaciones de caracteres sexuales tienen una base genética, por tanto, pueden responder a la acción de la selección natural y sexual? De forma experimental esto se hace de dos maneras, comparando líneas consanguíneas, es decir, grupos de animales genéticamente homogéneos, pero con combinaciones genéticas diferentes, creadas en ambientes uniformes, cuyas diferencias entre estas serán en su mayoría genéticas o bien sometiendo el carácter a selección artificial hecha por el hombre, lo cual al menos en parte simula lo que ocurre con la selección natural y sexual en condiciones naturales.
Experimentos de estos tipos son los que evidencian que los caracteres en relación con el sexo, al igual que otros muchos, poseen variación de origen genético y, por tanto, sus variantes pueden cambiar bajo la acción de la selección natural o sexual.
