Reproducción asexual vs. sexual
¿Qué ventajas tiene la reproducción asexual?
No hay que buscar pareja, son clones en ambientes estables, no hay tantas mutaciones, es muy rápido y gasta menos energía.
Por otro lado, la reproducción sexual, posee una ventaja muy grande: la diversidad genética. En ambientes que son cambiantes o inestables, los clones no son ventajosos porque si el parental no está adaptado a un ambiente o un nuevo cambio, entonces todos los descendientes no lo van a estar. Biológicamente, el fin último de los organismos es poder garantizar que su información genética pase en la descendencia.
Nosotros lo medimos para una especie, para un organismo; como el número de nietos que el organismo va a tener porque el número de hijos no es certero, ya que esos genes van a seguirse propagando. El número de nietos es un indicador del éxito biológico de un organismo porque ha sobrevivido dos generaciones y tiene mayor probabilidad de que entonces los genes sigan pasando de una generación a otra; ahora, si nuestro fin es pasar nuestros genes, ¿por qué entonces la reproducción sexual todavía es ventajosa? Si la mitad de nuestra información se pierde... ¿por qué aun así es ventajosa en ambientes cambiantes? La selección natural es uno de los mecanismos de la evolución y lo que alimenta a la selección natural o permite que suceda son las mutaciones, los cambios, la diversidad genética. Entonces, en un ambiente donde el clima cambia drásticamente, el hecho de que la mitad de nuestros genes están combinados con otros aumenta la probabilidad de que esa combinación resulte exitosa a que si solo nos quedemos con una descendencia de clones. Esto se debe a que la probabilidad es más grande que se elimine toda mi descendencia si no hay ningún cambio. La variabilidad genética, entonces, es una ventaja para la sobrevivencia de las poblaciones y eso es algo importante; cuando nosotros hablamos de temas evolutivos o de temas de éxito lo hablamos a nivel de población y no a nivel de individuo. Los individuos no evolucionan, las poblaciones sí; el análisis de la ventaja se hace a nivel poblacional, a nivel de la diversidad de genes o la diversidad de alelos que existe para una población. Es de allí que la reproducción sexual haya presentado una ventaja adaptativa tan grande para que se haya seleccionado y que la gran mayoría de organismos entonces utilice ese tipo de reproducción.
A nivel celular, las representaciones gráficas de estos tipos de reproducción son la mitosis y la meiosis.
La mitosis es un tipo de división celular completamente asexual y la meiosis es uno completamente sexual.
Para entender por qué las células entran a esa etapa de división celular tenemos que saber o tener al menos la noción que existe un ciclo celular. Las células no están haciendo todo lo que quieren todo el tiempo, sino que hay mecanismos de regulación y de señalización que le indican a la célula qué etapa de su vida realizar; todos estos eventos entonces marcan si el genoma se va a dividir, si la célula va a metabolizar normalmente, si se va a dividir la célula completamente o si es tiempo de morir: porque hasta la muerte es programada en las células, ese término se llama apoptosis.
Entonces, las fases globales del ciclo son 4, hay una fase de crecimiento, una fase S de duplicación, otra fase de preparación y la fase de división. Lo que pasa antes de que la célula comience a prepararse para la división es lo que llamamos interfase.
La interfase es el estado natural de la célula, es el estado metabólicamente activo; cuando una célula está funcionando está en interfase. Antes de que cualquier cosa rara comience a pasar dentro de ella y en la interfase, la célula crece; una vez ha crecido, entonces puede comenzar a prepararse para la división. Esta división comienza a prepararse en la fase S.
En la fase S se duplica el contenido genómico de la célula, todo el ADN que está dentro del núcleo se duplica, termina de crecer y de condensarse y entonces allí puede entrar ya a la fase de división como tal.
A la fase de división la llamamos la fase M; M por mitosis o meiosis y lo que vamos a ver a continuación es todo lo que sucede en estas fases, dos conceptos importantes son cariocinesis y citocinesis.
Citocinesis es la división del citoplasma y la célula por completo en dos y cariocinesis ocurre cuando el contenido nuclear se separa en dos.
En la fase F, el ADN comienza a duplicarse y desenrollarse. Esto va creando, a partir de la hebra madre, dos hebras hijas, decimos que el proceso es semiconservativo porque una de las hebras es la original de la madre, la otra es la que acaba de ser recién sintetizada.
¿Por qué es importante que sea semiconservativo? Porque hay muchas otras modificaciones a nivel de ADN que pueden influir en cómo los genes se expresan. Hasta hace unos 50 años (ya casi 60) se creía que solo la secuencia de nucleótidos era importante, pero se ha descubierto que hay muchas otras modificaciones químicas que suceden en la estructura del ADN que pueden hacer que se compacte o se extienda más y eso tiende a generar que se exprese o no se exprese un gen, a esas modificaciones que son externas a la secuencia es a lo que llamamos modificaciones epigenéticas.
Las modificaciones epigenéticas por lo general suceden por consumo o por efectos ambientales: lo que comen los organismos parentales, los aspectos que consumen, el clima, donde viven, toda la parte ambiental puede influir en cómo nuestros genes son activados o no. Nosotros heredamos un set de genes, pero que lo heredemos no significa que el gen vaya a ser funcional o que vaya a expresarse, y eso contesta muchas de las preguntas de por qué hay predisposición a mostrar una cosa, o por qué a pesar de tener ciertos genes, no se expresan. Generalmente es por mutaciones epigenéticas.
Un ejemplo o un experimento interesante que hicieron con ratas, es que las ratas cuando nacen tienen cuidado parental; si la rata madre es cuidadosa, las ratas hijas tienden a demostrar un comportamiento aventurero, por ejemplo: se atraviesan un cuarto en vez de caminar por las orillas. Las ratas que no tuvieron tanta interacción madre-hija, son demasiado nerviosas, estresadas y no se atreven a tomar riesgos. Esto significa que el simple hecho de que la madre las cuidara generaba una mutación epigenética que activaba ciertos genes que hacían que la rata fuera más aventurera. Y así, hay un montón de modificaciones que pueden suceder. Lo que todos nosotros consumamos o hagamos puede llegar a afectar incluso a nuestros nietos.