La evolución de la competencia entre locus (ICE) es un proceso de conflicto intergenómico por el cual diferentes loci dentro de un solo genoma coevolucionan antagonísticamente . ICE supone que el proceso de la Reina Roja , que se caracteriza por una carrera armamentista evolutiva antagónica sin fin , no solo se aplica a las especies, sino también a los genes dentro del genoma de una especie. [1]
Debido a que la recombinación sexual permite que diferentes loci de genes evolucionen de forma semiautónoma, los genes tienen el potencial de coevolucionar de forma antagónica. ICE ocurre cuando "una sustitución alélica en un locus selecciona un nuevo alelo en el locus que interactúa, y viceversa". Como resultado, ICE puede conducir a una reacción en cadena de sustitución de genes perpetua en loci que interactúan antagonísticamente, y no se puede lograr un equilibrio estable. Por tanto, la tasa de evolución aumenta en ese lugar. [1]
Se cree que ICE es el modo de evolución dominante de los genes que controlan el comportamiento social. [1] El proceso ICE puede explicar muchos fenómenos biológicos, incluido el conflicto intersexual, el conflicto entre padres e hijos y la competencia por interferencia.
Un conflicto fundamental entre los sexos radica en las diferencias en la inversión: los machos generalmente invierten predominantemente en fertilización mientras que las hembras invierten predominantemente en la descendencia. [2] Este conflicto se manifiesta en muchos rasgos asociados con la reproducción sexual . Los genes expresados en un solo sexo son selectivamente neutrales en el otro sexo; Por tanto, se puede actuar sobre genes ligados a machos y hembras separados por selección y evolucionarán de forma semiautónoma. [1]Por lo tanto, un sexo de una especie puede evolucionar para mejorar a sí mismo en lugar de mejorar a la especie en su conjunto, a veces con resultados negativos para el sexo opuesto: los loci coevolucionarán antagonísticamente para mejorar el éxito reproductivo de los machos a expensas de las hembras, por un lado, y para mejorar la resistencia femenina a la coerción masculina por el otro. [3] Este es un ejemplo de conflicto sexual intralocus y es poco probable que se resuelva por completo en todo el genoma. Sin embargo, en algunos casos este conflicto puede resolverse mediante la restricción de la expresión del gen solo al sexo al que se beneficia, lo que da como resultado un dimorfismo sexual . [4]
La teoría ICE puede explicar la diferenciación de los cromosomas X e Y humanos . La evolución semiautónoma puede haber promovido genes beneficiosos para las mujeres en el cromosoma X incluso cuando son perjudiciales para los hombres, y genes beneficiosos para los hombres en el cromosoma Y, incluso cuando son perjudiciales para las mujeres. Como la distribución del cromosoma X es tres veces más grande que la del cromosoma Y (el cromosoma X ocurre en 3/4 de los genes descendientes, mientras que el cromosoma Y ocurre en solo 1/4), el cromosoma Y tiene una oportunidad reducida para una rápida evolución. Por lo tanto, el cromosoma Y ha "desprendido" sus genes para dejar solo los esenciales (como el gen SRY ), lo que da lugar a las diferencias en los cromosomas X e Y. [5]
El padre, la madre y la descendencia pueden diferir en la asignación óptima de recursos a la descendencia. Este conflicto coevolutivo se puede considerar en el contexto de ICE. La selección favorecerá los genes del macho para maximizar la inversión de la hembra en la descendencia actual, sin importar las consecuencias para la reproducción de la hembra más adelante en la vida, mientras que la selección favorecerá los genes de la hembra que aumentan su aptitud general de por vida . Los genes expresados en la descendencia se seleccionarán para producir un nivel intermedio de asignación de recursos entre los loci de beneficio masculino y femenino. Este conflicto de tres vías ocurre nuevamente cuando los padres alimentan a su descendencia, ya que la tasa de alimentación óptima y el momento óptimo para interrumpir la alimentación difieren entre el padre, la madre y la descendencia. [1]