Sistema de apareamiento

format_list_bulleted Contenido keyboard_arrow_down

ImprimirCitar

Un sistema de apareamiento es una forma en la que un grupo se estructura en relación con el comportamiento sexual. El significado preciso depende del contexto. Con respecto a los animales, el término describe qué machos y hembras se aparean y en qué circunstancias. Los sistemas reconocidos incluyen la monogamia, la poligamia (que incluye la poliginia, la poliandria y la poliginandria) y la promiscuidad, todos los cuales conducen a diferentes resultados en la elección de pareja y, por lo tanto, estos sistemas afectan el funcionamiento de la selección sexual en las especies que los practican. En las plantas, el término se refiere al grado y circunstancias del cruzamiento. En sociobiología humana, los términos se han ampliado para abarcar la formación de relaciones como el matrimonio.

En plantas

Los principales sistemas de apareamiento en las plantas son el cruzamiento (fertilización cruzada), la autogamia (autofertilización) y la apomixis (reproducción asexual sin fertilización, pero sólo cuando surge por modificación de la función sexual). Los sistemas de apareamiento mixtos, en los que las plantas utilizan dos o incluso los tres sistemas de apareamiento, no son infrecuentes.

Se han utilizado varios modelos para describir los parámetros de los sistemas de apareamiento de plantas. El modelo básico es el modelo de apareamiento mixto, que se basa en el supuesto de que cada fertilización es una autofecundación o una fertilización cruzada completamente aleatoria. Los modelos más complejos relajan este supuesto; por ejemplo, el modelo de autofecundación efectiva reconoce que el apareamiento puede ser más común entre pares de plantas estrechamente relacionadas que entre pares de plantas lejanamente relacionadas.

En animales

Gorila masculina y femenina; gorilas tienen un sistema poligínico de apareamiento.

Los siguientes son algunos de los sistemas de apareamiento generalmente reconocidos en los animales:

Monogamy: Un macho y una hembra tienen una exclusiva relación de apareamiento. El término "lazos de pago" a menudo implica esto. Esto se asocia con composiciones de un solo hombre, un solo hombre. Hay dos tipos de monogamia: tipo 1, que es facultativo, y tipo 2, que es obligatorio. La monogamia facultativa ocurre cuando hay densidades muy bajas en una especie. Esto significa que el apareamiento ocurre con un solo miembro del sexo opuesto porque los hombres y las mujeres están muy lejos. Cuando una mujer necesita ayuda de los conespecíficos para tener un litro esto es la monogamia obligatoria. Sin embargo, con esto, la capacidad de transporte de hábitat es pequeña por lo que significa que sólo una mujer puede reproducirse dentro del hábitat.
Poligamia: Se reconocen tres tipos:
- Polygyny (el sistema de apareamiento polígamo más común en vertebrados hasta ahora estudiado): Un macho tiene una relación exclusiva con dos o más mujeres. Esto se asocia con composiciones de grupos individuales y multi-mujeres. Muchos perennes Vespula squamosa Las colonias son poligínicas. Existen diferentes tipos de poliginia, como la poliginia leca y la poliginia de defensa de recursos. Mariposas grisesHipparchia semele) participar en la defensa de recursos poligyny, donde las mujeres eligen un hombre territorial basado en el mejor sitio de oviposición. Aunque la mayoría de los animales optan por sólo una de estas estrategias, algunas exhiben estrategias híbridas, como las especies de abejas, Xylocopa micans.
- Poliandry: Una mujer tiene una relación exclusiva con dos o más hombres. Esto es muy raro y está asociado con composiciones de grupo multi-mujeres. La poliandria genética se encuentra en algunas especies de insectos como Apis mellifera (la abeja de miel occidental), en la que una reina virgen se apareará con múltiples drones durante su vuelo nupcial, mientras que cada drone morirá inmediatamente después de aparearse una vez. La reina almacenará entonces el esperma recolectado de estos múltiples apareamientos en su espermatozoides para utilizar para fertilizar los huevos durante todo el curso de su vida reproductiva.
- Polygynandry: Polygynandry es una ligera variación de esto, donde dos o más hombres tienen una relación exclusiva con dos o más mujeres; el número de hombres y mujeres no tienen que ser iguales, y en especies vertebradas estudiadas hasta ahora, el número de hombres es generalmente menor. Esto se asocia con composiciones de grupos multi-mujeres y múltiples.
Promiscuidad: Un miembro de un sexo dentro del grupo social parejas con cualquier miembro del sexo opuesto. Esto se asocia con composiciones de grupos multi-mujeres y múltiples.

Estas relaciones de apareamiento pueden o no estar asociadas con relaciones sociales, en las que las parejas sexuales permanecen juntas para convertirse en parejas de crianza. Como el término alternativo "vinculación de pares" implica, esto es habitual en la monogamia. En muchos sistemas poliandros, los machos y las hembras permanecen juntos para criar a las crías. En sistemas poligínicos donde el número de hembras emparejadas con cada macho es bajo y el macho a menudo se queda con una hembra para ayudar a criar a las crías, mientras que las otras hembras crían a sus crías solas. En la poliginandria, cada uno de los machos puede ayudar a una hembra; Si todos los adultos ayudan a criar a todas las crías, el sistema suele denominarse "cría comunitaria". En sistemas altamente poligínicos y en sistemas promiscuos, el cuidado paterno de los jóvenes es raro o puede que no exista ningún cuidado parental.

Estas descripciones están idealizadas y las asociaciones sociales suelen ser más fáciles de observar que las relaciones de apareamiento. En particular:

las relaciones son raramente exclusivas para todos los individuos en una especie. Los estudios de huella dactilar del ADN han demostrado que incluso en la unión, los apareamientos fuera del par (copiaciones extra-pair) ocurren con una frecuencia justa, y una minoría significativa de los descendientes resultan de ellos. Sin embargo, la descendencia que son el resultado de copaciones extra-pair generalmente exhiben genes más ventajosos. Estos genes pueden estar asociados con mejoras en la apariencia, el apareamiento y el funcionamiento de los sistemas corporales internos.
algunas especies muestran diferentes sistemas de apareamiento en diferentes circunstancias, por ejemplo en diferentes partes de su rango geográfico, o en diferentes condiciones de disponibilidad de alimentos
pueden ocurrir mezclas de los sistemas simples descritos anteriormente.

El conflicto sexual ocurre entre individuos de diferentes sexos que tienen requisitos separados o contradictorios para un éxito óptimo de apareamiento. Este conflicto puede conducir a adaptaciones competitivas y coadaptaciones de uno o ambos sexos para mantener procesos de apareamiento que sean beneficiosos para ese sexo. El conflicto sexual intralocus y el conflicto sexual interlocus describen la influencia genética detrás del conflicto sexual y actualmente se reconocen como las formas más básicas de conflicto sexual.

En humanos

En comparación con otros vertebrados, donde una especie suele tener un único sistema de apareamiento, los humanos muestran una gran variedad. Los humanos también se diferencian por tener matrimonios formales que en algunas culturas implican negociaciones y arreglos entre parientes mayores. En cuanto al dimorfismo sexual (consulte la sección sobre animales más arriba), los humanos se encuentran en el grupo intermedio con diferencias sexuales moderadas en el tamaño corporal pero con testículos relativamente pequeños, lo que indica una competencia de esperma relativamente baja en sociedades humanas socialmente monógamas y polígamas. Una estimación es que el 83% de las sociedades humanas son polígamas, el 0,05% son poliándricas y el resto son monógamas. Incluso el último grupo puede ser, al menos en parte, genéticamente polígamo.

Desde un punto de vista evolutivo, las hembras son más propensas a practicar la monogamia porque su éxito reproductivo se basa en los recursos que pueden adquirir a través de la reproducción más que en la cantidad de descendencia que producen. Sin embargo, es más probable que los hombres practiquen la poligamia porque su éxito reproductivo se basa en la cantidad de descendencia que producen, más que en cualquier tipo de beneficio de la inversión de los padres.

La poligamia se asocia con un mayor reparto de la subsistencia proporcionada por las mujeres. Esto es consistente con la teoría de que si las mujeres crían solas a sus hijos, los hombres pueden concentrarse en el esfuerzo de apareamiento. La poligamia también se asocia con una mayor variabilidad ambiental en forma de variabilidad de las precipitaciones. Esto puede aumentar las diferencias en los recursos disponibles para los hombres. Una asociación importante es que la poliginia está asociada con una mayor carga de patógenos en un área, lo que puede hacer que tener buenos genes en un hombre sea cada vez más importante. Una alta carga de patógenos también disminuye la importancia relativa de la poliginia sororal, lo que puede deberse a que se vuelve cada vez más importante tener variabilidad genética en la descendencia (ver Complejo mayor de histocompatibilidad y selección sexual).

Prácticamente todos los términos utilizados para describir los sistemas de apareamiento de los animales fueron adoptados de la antropología social, donde habían sido ideados para describir sistemas de matrimonio. Esto demuestra que el comportamiento sexual humano es inusualmente flexible ya que, en la mayoría de las especies animales, domina un sistema de apareamiento. Si bien existen estrechas analogías entre los sistemas de apareamiento animal y las instituciones matrimoniales humanas, estas analogías no deben llevarse demasiado lejos, porque en las sociedades humanas, los matrimonios típicamente tienen que ser reconocidos por todo el grupo social de alguna manera, y no existe un proceso equivalente en sociedades animales. La tentación de sacar conclusiones sobre lo que es "natural" Se debe oponer resistencia a la evidencia del comportamiento sexual humano a partir de observaciones de sistemas de apareamiento de animales: un sociobiólogo que observara los tipos de comportamiento mostrados por los humanos en cualquier otra especie concluiría que todos los sistemas de apareamiento conocidos eran naturales para esa especie, dependiendo de las circunstancias o de los individuos. diferencias.

A medida que la cultura afecta cada vez más las elecciones de apareamiento de los humanos, determinar cuál es la condición 'natural' El sistema de apareamiento del animal humano desde una perspectiva zoológica se vuelve cada vez más difícil. Se pueden extraer algunas pistas de la anatomía humana, que esencialmente no ha cambiado desde el pasado prehistórico:

los seres humanos tienen un pequeño tamaño relativo de pruebas a la masa corporal en comparación con la mayoría de los primates;
humanos tienen un pequeño volumen eyaculado y cuenta de esperma en comparación con otros primates;
en comparación con la mayoría de los primates, los humanos pasan más tiempo en la copulación;
en comparación con la mayoría de los primates, los humanos copulan con menor frecuencia;
las señales externas de estrus en las mujeres (es decir, temperatura corporal superior, hinchazón de mamas, ansias de azúcar, etc.), a menudo se perciben menos obvias en comparación con los signos externos de ovulación en la mayoría de los demás mamíferos;
para la mayoría de los mamíferos, el ciclo estroso y sus signos externos generan actividad de apareamiento; la mayoría de los apareamientos iniciados por mujeres en humanos coinciden con la estrus, pero los humanos copulan a lo largo del ciclo reproductivo;
después de la eyaculación/orgasma en hombres y mujeres, los humanos liberan una hormona que tiene un efecto sedante;

Algunos han sugerido que estos factores anatómicos significan cierto grado de competencia de los espermatozoides, aunque otros han proporcionado evidencia anatómica que sugiere que el riesgo de competencia de los espermatozoides en humanos es bajo;

humanos tienen un pequeño volumen eyaculado y cuenta de esperma en comparación con otros primates, aunque los niveles de promiscuidad genética y social son muy variados a través de culturas,

Causas y efectos genéticos

La monogamia ha evolucionado múltiples veces en los animales, con estructuras cerebrales homólogas que predicen las estrategias de apareamiento y parentales utilizadas por ellos. Estas estructuras homólogas fueron provocadas por mecanismos similares. Aunque ha habido muchas vías evolutivas diferentes para llegar a la monogamia, todos los organismos estudiados expresan sus genes de manera muy similar en el prosencéfalo y el mesencéfalo, lo que implica un mecanismo universal para la evolución de la monogamia en los vertebrados. Si bien la genética no es la causa exclusiva de los sistemas de apareamiento dentro de los animales, influye en muchos animales, particularmente en los roedores, que han sido los más investigados. Los sistemas de apareamiento de ciertos roedores (monógamos, polígamos o socialmente monógamos con promiscuidad frecuente) están correlacionados con filogenias evolutivas sugeridas, donde los roedores más estrechamente relacionados genéticamente tienen más probabilidades de utilizar un sistema de apareamiento similar, lo que sugiere una base evolutiva. Estas diferencias en la estrategia de apareamiento se remontan a algunos alelos importantes que afectan comportamientos que tienen una gran influencia en el sistema de apareamiento, como los alelos responsables del nivel de cuidado de los padres, cómo los animales eligen a su(s) pareja(s) y la competitividad sexual. entre otros, que están al menos parcialmente influenciados por la genética. Si bien es posible que estos genes no se correlacionen perfectamente con el sistema de apareamiento que utilizan los animales, la genética es un factor que puede llevar a que una especie o población se reproduzca utilizando un sistema de apareamiento sobre otro, o incluso potencialmente múltiples en diferentes lugares o momentos.

Los sistemas de apareamiento también pueden tener grandes impactos en la genética de una población, afectando fuertemente la selección natural y la especiación. En las poblaciones de chorlito, las especies polígamas tienden a especiarse más lentamente que las especies monógamas. Es probable que esto se deba a que los animales polígamos tienden a moverse distancias mayores para encontrar pareja, lo que contribuye a un alto nivel de flujo genético, que puede homogeneizar genéticamente muchas subpoblaciones cercanas. Los animales monógamos, por otro lado, tienden a permanecer más cerca de su ubicación inicial y no se dispersan tanto. Debido a que los animales monógamos no migran tan lejos, las poblaciones monógamas que están geográficamente más juntas tienden a aislarse reproductivamente entre sí más fácilmente y, por lo tanto, es más probable que cada subpoblación se diversifique o se especifique de las otras poblaciones cercanas en comparación con las poblaciones polígamas. Sin embargo, en las especies polígamas, la pareja masculina en las especies polígamas y la pareja femenina en las especies poliándricas a menudo tienden a separarse más para buscar parejas, potencialmente para encontrar más o mejores parejas. El mayor nivel de movimiento entre poblaciones conduce a un mayor flujo de genes entre poblaciones, lo que efectivamente convierte a poblaciones geográficamente distintas en genéticamente similares a través del mestizaje. Esto se ha observado en algunas especies de roedores, donde las especies generalmente promiscuas se diferenciaron rápidamente en taxones monógamos y polígamos mediante una introducción destacada de comportamientos monógamos en algunas poblaciones de esa especie, lo que muestra los rápidos efectos evolutivos que pueden tener los diferentes sistemas de apareamiento. En concreto, las poblaciones monógamas se especiaron hasta 4,8 veces más rápido y tuvieron tasas de extinción más bajas que las poblaciones no monógamas. Otra forma en que la monogamia tiene el potencial de causar una mayor especiación es porque los individuos son más selectivos con las parejas y la competencia, lo que hace que diferentes poblaciones cercanas de la misma especie dejen de cruzarse tanto, lo que lleva a la especiación en el futuro.

Otro efecto potencial de la poliandria en particular es el aumento de la calidad de la descendencia y la reducción de la probabilidad de fallo reproductivo. Hay muchas razones posibles para esto, una de las posibilidades es que exista una mayor variación genética en las familias porque la mayoría de los descendientes de una familia tendrán una madre o un padre diferente. Esto reduce el daño potencial causado por la endogamia, ya que los hermanos estarán menos relacionados y serán más diversos genéticamente. Además, debido a la mayor diversidad genética entre generaciones, los niveles de aptitud reproductiva también son más variables, por lo que es más fácil seleccionar rasgos positivos más rápidamente, ya que la diferencia de aptitud entre miembros de la misma generación sería mayor. Cuando muchos machos se aparean activamente, la poliandria también puede disminuir el riesgo de extinción, ya que puede aumentar el tamaño efectivo de la población. Los tamaños de población efectivos aumentados son más estables y menos propensos a acumular mutaciones nocivas debido a la deriva genética.

En microorganismos

Bacterias

El apareamiento en bacterias implica la transferencia de ADN de una célula a otra y la incorporación del ADN transferido al genoma de la bacteria receptora mediante recombinación homóloga. La transferencia de ADN entre células bacterianas puede ocurrir de tres maneras principales. En primer lugar, una bacteria puede absorber ADN exógeno liberado en el medio intermedio por otra bacteria mediante un proceso llamado transformación. El ADN también puede transferirse de una bacteria a otra mediante el proceso de transducción, que está mediado por un virus infectante (bacteriófago). El tercer método de transferencia de ADN es la conjugación, en la que un plásmido media la transferencia mediante el contacto celular directo entre células.

La transformación, a diferencia de la transducción o la conjugación, depende de numerosos productos genéticos bacterianos que interactúan específicamente para realizar este complejo proceso y, por lo tanto, la transformación es claramente una adaptación bacteriana para la transferencia de ADN. Para que una bacteria se una, absorba y recombine el ADN del donante en su propio cromosoma, primero debe entrar en un estado fisiológico especial denominado competencia natural. En Bacillus subtilis se necesitan unos 40 genes para el desarrollo de la competencia y la captación de ADN. La longitud del ADN transferido durante B. subtilis la transformación puede ser desde un tercio hasta todo el cromosoma. La transformación parece ser común entre las especies bacterianas y se sabe que al menos 60 especies tienen la capacidad natural de volverse competentes para la transformación. El desarrollo de competencias en la naturaleza suele estar asociado con condiciones ambientales estresantes y parece ser una adaptación para facilitar la reparación del daño del ADN en las células receptoras.

Arqueas

En varias especies de arqueas, el apareamiento está mediado por la formación de agregados celulares. Halobacterium volcanii, una arqueona halófila extrema, forma puentes citoplasmáticos entre células que parecen usarse para la transferencia de ADN de una célula a otra en cualquier dirección.

Cuando las arqueas hipertermófilas Sulfolobus solfataricus y Sulfolobus acidocaldarius se exponen a los agentes que dañan el ADN, la irradiación UV, la bleomicina o la mitomicina C, se induce una agregación celular específica de la especie. Agregación en S. solfataricus no pudo ser inducido por otros factores estresantes físicos, como el cambio de pH o temperatura, lo que sugiere que la agregación es inducida específicamente por daño al ADN. Ajón et al. demostró que la agregación celular inducida por UV media el intercambio de marcadores cromosómicos con alta frecuencia en S. acidocaldarius. Las tasas de recombinación excedieron las de los cultivos no inducidos hasta en tres órdenes de magnitud. Frols et al. y Ajón et al. plantearon la hipótesis de que la agregación celular mejora la transferencia de ADN específica de especie entre células Sulfolobus para proporcionar una mayor reparación del ADN dañado mediante recombinación homóloga. Esta respuesta parece ser una forma primitiva de interacción sexual similar a los sistemas de transformación bacteriana mejor estudiados que también están asociados con la transferencia de ADN específica de especies entre células que conduce a la reparación recombinacional homóloga del daño del ADN.

Protistas

Los protistas son un gran grupo de diversos microorganismos eucariotas, principalmente animales y plantas unicelulares, que no forman tejidos. Los eucariotas surgieron en la evolución hace más de 1.500 millones de años. Los primeros eucariotas probablemente fueron protistas. El apareamiento y la reproducción sexual están muy extendidos entre los eucariotas actuales. Basándose en un análisis filogenético, Dacks y Roger propusieron que el sexo facultativo estaba presente en el ancestro común de todos los eucariotas.

Sin embargo, a muchos biólogos les parecía poco probable hasta hace poco que el apareamiento y el sexo pudieran ser una característica primordial y fundamental de los eucariotas. Una razón principal para esta opinión fue que el apareamiento y el sexo parecían faltar en ciertos protistas patógenos cuyos ancestros se separaron tempranamente del árbol genealógico eucariota. Sin embargo, ahora se sabe que varios de estos protistas son capaces, o han tenido recientemente, la capacidad de meiosis y, por tanto, de aparearse. Por citar un ejemplo, alguna vez se consideró que el parásito intestinal común Giardia intestinalis era descendiente de un linaje protista anterior a la aparición de la meiosis y el sexo. Sin embargo, G. intestinalis tiene un conjunto central de genes que funcionan en la meiosis y que están ampliamente presentes entre los eucariotas sexuales. Estos resultados sugirieron que G. intestinalis es capaz de realizar meiosis y, por tanto, de apareamiento y reproducción sexual. Además, también se encontró evidencia directa de recombinación meiótica, indicativa de apareamiento y reproducción sexual, en G. intestinalis. Otros protistas para los cuales se ha descrito recientemente evidencia de apareamiento y reproducción sexual son los protozoos parásitos del género Leishmania, Trichomonas vaginalis y acanthamoeba.

Los protistas generalmente se reproducen asexualmente en condiciones ambientales favorables, pero tienden a reproducirse sexualmente en condiciones estresantes, como hambre o choque térmico.

Virus

Tanto los virus animales como los virus bacterianos (bacteriófagos) pueden aparearse. Cuando una célula está infectada de forma mixta por dos virus genéticamente marcados, a menudo se observa una progenie de virus recombinantes, lo que indica que se ha producido una interacción de apareamiento a nivel del ADN. Otra manifestación del apareamiento entre genomas virales es la reactivación de la multiplicidad (MR). La RM es el proceso mediante el cual al menos dos genomas de virus, cada uno de los cuales contiene daño genómico inactivante, interactúan entre sí en una célula infectada para formar una progenie de virus viables. Los genes necesarios para la RM en el bacteriófago T4 son en gran medida los mismos que los genes necesarios para la recombinación alélica. Se describen ejemplos de RM en virus animales en los artículos Virus del herpes simple, Virus de la gripe A, Adenoviridae, Virus del simio 40, virus vaccinia y Reoviridae.

En artrópodos

Moscas de la fruta

Moscas de la fruta como A. suspensa han demostrado la poligamia. Los machos a menudo atraen a las hembras marcando dónde se posarán y liberando feromonas en el aire desde la punta de su abdomen para marcar y defender las hojas individuales.

Más resultados...