17: Meiosis - Reproducción Sexual

La capacidad de reproducirse en especie es una característica básica de todos los seres vivos. En especie significa que la descendencia de cualquier organismo se parece mucho a su padre o padres. Los hipopótamos dan a luz a terneros de hipopótamo; los pinos Monterey producen semillas de las que emergen las plántulas de pino Monterey; y los flamencos adultos ponen huevos que eclosionan en polluelos flamencos. En especie generalmente no significa exactamente lo mismo. Si bien muchos organismos unicelulares y algunos organismos multicelulares pueden producir clones genéticamente idénticos de sí mismos a través de la división celular mitótica, muchos organismos unicelulares y la mayoría de los organismos multicelulares se reproducen regularmente usando otro método.

La reproducción sexual es la producción por parte de los padres de células sexuales y la fusión de dos células sexuales para formar una célula única y única. En los organismos multicelulares, esta nueva célula sufrirá entonces divisiones celulares mitóticas para convertirse en un organismo adulto. Un tipo de división celular llamada meiosis conduce a las células que forman parte del ciclo reproductivo sexual. La reproducción sexual, específicamente la meiosis y la fertilización, introduce variaciones en la descendencia que pueden explicar el éxito evolutivo de la reproducción sexual. La gran mayoría de los organismos eucariotas pueden o deben emplear alguna forma de meiosis y fertilización para reproducirse.

La reproducción sexual fue una innovación evolutiva temprana después de la aparición de células eucariotas. El hecho de que la mayoría de los eucariotas se reproducen sexualmente es evidencia de su éxito evolutivo. En muchos animales, es el único modo de reproducción. Y sin embargo, los científicos reconocen algunas desventajas reales para la reproducción sexual. En la superficie, las crías que son genéticamente idénticas al progenitor pueden parecer más ventajosas. Si el organismo progenitor está ocupando exitosamente un hábitat, la descendencia con los mismos rasgos tendría un éxito similar. También existe el beneficio obvio para un organismo que puede producir descendencia por gemación asexual, fragmentación o huevos asexuales. Estos métodos de reproducción no requieren de otro organismo del sexo opuesto. No hay necesidad de gastar energía encontrando o atrayendo a una pareja. Esa energía se puede gastar en producir más descendencia. En efecto, algunos organismos que llevan un estilo de vida solitario han conservado la capacidad de reproducirse asexualmente. Además, las poblaciones asexuales sólo tienen individuos femeninos, por lo que cada individuo es capaz de reproducirse. En contraste, los machos en poblaciones sexuales (la mitad de la población) no están produciendo descendencia ellos mismos. Debido a esto, una población asexual puede crecer dos veces más rápido que una población sexual en teoría. Esto quiere decir que en competencia, la población asexual tendría la ventaja. Todas estas ventajas para la reproducción asexual, que también son desventajas para la reproducción sexual, deberían significar que el número de especies con reproducción asexual debería ser más común.

Sin embargo, los organismos multicelulares que dependen exclusivamente de la reproducción asexual son extremadamente raros. ¿Por qué es tan común la reproducción sexual? Esta es una de las preguntas importantes en biología y ha sido el foco de mucha investigación desde la segunda mitad del siglo XX hasta la actualidad. Una explicación probable es que la variación que crea la reproducción sexual entre las crías es muy importante para la supervivencia y reproducción de esas crías. La única fuente de variación en los organismos asexuales es la mutación. Esta es la última fuente de variación en los organismos sexuales. Además, esas diferentes mutaciones se redistribuyen continuamente de una generación a otra cuando diferentes padres combinan sus genomas únicos, y los genes se mezclan en diferentes combinaciones por el proceso de meiosis. La meiosis es la división de los contenidos del núcleo que divide los cromosomas entre los gametos. La variación se introduce durante la meiosis, así como cuando los gametos se combinan en la fertilización.