La hipótesis del " Vicario de Bray " (o Modelo de Fisher-Muller [1] ) intenta explicar por qué la reproducción sexual podría tener ventajas sobre la reproducción asexual. La reproducción es el proceso por el cual los organismos dan origen a la descendencia. La reproducción asexual [2] involucra a un solo progenitor y da como resultado una descendencia que son genéticamente idénticos entre sí y al progenitor. En contraste con la reproducción asexual, la reproducción sexual involucra a dos padres. Ambos padres producen gametos a través de la meiosis , un tipo especial de división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad. [3]Durante una etapa temprana de la meiosis, antes de que los cromosomas se separen en las dos células hijas, los cromosomas experimentan una recombinación genética . Esto les permite intercambiar parte de su información genética . [4] Por lo tanto, los gametos de un solo organismo son genéticamente diferentes entre sí. El proceso en el que los dos gametos de los dos padres se unen se llama fertilización . Se combina la mitad de la información genética de ambos padres. Esto da como resultado una descendencia que es genéticamente diferente entre sí y de los padres. En resumen, la reproducción sexual permite un reordenamiento continuo de genes. Por lo tanto, la descendencia de una población de individuos que se reproducen sexualmente mostrará una selección más variada de fenotipos . Debido a la obtención más rápida de combinaciones genéticas favorables, las poblaciones que se reproducen sexualmente evolucionan más rápidamente en respuesta a los cambios ambientales . Según la hipótesis del Vicario de Bray, el sexo beneficia a una población en su conjunto, pero no a los individuos dentro de ella, por lo que es un caso de selección de grupo . [5] [6]
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Desventaja de la reproducción sexual.
La reproducción sexual a menudo requiere mucho esfuerzo. Encontrar pareja a veces puede ser un proceso costoso, arriesgado y que requiere mucho tiempo. El noviazgo, la cópula y el cuidado de la descendencia recién nacida también pueden requerir mucho tiempo y energía. Desde este punto de vista, la reproducción asexual puede parecer mucho más fácil y eficiente. Pero otra cosa importante a considerar es que los individuos con mayor aptitud física tienen más probabilidades de encontrar pareja y reproducirse. Por lo tanto, aumentan las posibilidades de descendencia con una mayor aptitud. La hipótesis del Vicario de Bray propone que la reproducción sexual es más beneficiosa que la reproducción asexual, a pesar del costo de tiempo y esfuerzo.
Origen del nombre 'Vicario de Bray'
La hipótesis lleva el nombre del vicario de Bray , un clérigo semificticio que conservó su cargo eclesiástico adaptándose rápidamente a los vientos religiosos predominantes en Inglaterra, cambiando entre varios ritos protestantes y católicos a medida que cambiaba la jerarquía gobernante. [7] La figura descrita fue Simon Aleyn entre 1540 y 1588. La obra principal de Thomas Fuller (m. 1661), Digno de Inglaterra , describe a este hombre: [8]
El vivaz vicario [de Bray ] que vivió bajo el rey Enrique VIII, el rey Eduardo VI, la reina María y la reina Isabel, fue primero papista , luego protestante, luego papista y luego protestante nuevamente. Había visto a algunos mártires quemarse (a dos millas de distancia) en Windsor y encontró este fuego demasiado caliente para su tierno temperamento. Este vicario, al ser acusado [atacado] por uno por ser un renegado y un cambiante inconstante, dijo: "No es así, porque siempre mantuve mi principio, que es este: vivir y morir el Vicario de Bray". [9] - Digno de Inglaterra , publicado en 1662
Origen de la hipótesis
La hipótesis fue expresada por primera vez en 1889 por August Weismann [10] y más tarde por Guenther (1906). [11] Posteriormente, la hipótesis fue formulada en términos de genética poblacional por Fisher (1930) [12] y Muller (1932) [13] y con mayor formalismo matemático, por Muller (1958, 1964) [14] [15] y Cuervo y Kimura (1965). [16] Las dudas sobre la validez de la hipótesis del Vicario de Bray provocaron la aparición de hipótesis alternativas como:
- Best-Man (Williams, 1966; Emlen, 1973; Treisman, 1976): La hipótesis del Best-Man propone que, en promedio, la descendencia producida sexualmente puede tener una aptitud algo menor que la descendencia producida asexualmente, pero la diversidad de la descendencia es mucho mayor. La descendencia producida sexualmente implica que incluirán algunos individuos de extraordinaria aptitud. Si estos individuos tienen una alta probabilidad de sobrevivir y reproducirse, su descendencia también podría estar en buena forma. Si considera que esto está sucediendo durante varias generaciones, la proporción de personas con una alta aptitud física podría aumentar tan rápidamente que será más que suficiente para compensar el costo del sexo.
- Tangled Bank (Ghiselin, 1974; Burt y Bell, 1987; Ridley, 1993): La hipótesis de Tangled Bank propone que la reproducción sexual es beneficiosa cuando existe una intensa competencia por el espacio, la comida y los recursos. Argumenta que la descendencia genéticamente diversa de individuos que se reproducen sexualmente puede extraer más alimento de su entorno que la descendencia genéticamente idéntica de individuos que se reproducen asexualmente.
- Reina Roja (Van Valen, 1973; Hamilton, 1975; Levin, 1975; Charlesworth, 1976; Glesener y Tilman, 1978; Glesener, 1979; Bell, 1982; Bell y Maynard Smith, 1987; Ridley, 1993; Peters y Lively, 1999 , 2007; Otto y Nuismer, 2004; Kouyos et al., 2007; Salathé et al., 2008): La hipótesis de la Reina Roja propone que los organismos deben adaptarse y evolucionar constantemente para sobrevivir. Si una especie no se adapta a sus enemigos naturales en evolución y al entorno cambiante, se extinguirá . Esta hipótesis también propone que la reproducción sexual es beneficiosa. Pero en contraste con la hipótesis del Vicario de Bray, la hipótesis de la Reina Roja establece que la reproducción sexual no solo beneficia a la población en su conjunto, sino que beneficia directamente a los genes individuales. [7]
Se han utilizado modelos matemáticos para intentar probar o refutar estas hipótesis. Sin embargo, para un modelo matemático, se deben hacer suposiciones. Supuestos sobre el tamaño de la población, el proceso de reproducción, el medio ambiente, los enemigos naturales, etc. Por eso siempre habrá poblaciones para las que no se aplique el modelo. Algunos modelos son mejores para explicar la población "promedio", mientras que otros explican mejor las poblaciones más pequeñas o las que viven en un entorno más extremo. Una buena forma de decidir qué modelo es el mejor podría ser comparar el resultado esperado del modelo con los datos de las observaciones naturales. [17]
Quienes critican la hipótesis del Vicario de Bray (y todas las demás hipótesis que proponen que la reproducción sexual tiene una ventaja sobre la reproducción asexual) dicen que la reproducción sexual puede ser beneficiosa en algunas situaciones, pero no siempre, razón por la cual aún existen ambas formas de reproducción. Si la reproducción sexual o la reproducción asexual fueran mucho más beneficiosas, la evolución debería dar como resultado que una de las dos formas de reproducción desaparezca y la otra persista.
Notas
- ↑ Martin, Peer (2015). "Biología reproductiva: partenogénesis: mecanismos, evolución y su relevancia para el papel del cangrejo de río jaspeado como organismo modelo y invasor potencial". En Kawai, Tadashi; Faulkes, Zen; Scholtz, Gerhard (eds.). Cangrejo de río de agua dulce: una visión global . Boca Ratón: CRC Press. pag. 70. ISBN 9781466586406. Consultado el 26 de julio de 2016 .
La hipótesis del Vicario de Bray, también conocida como Modelo de Fisher-Muller en honor a sus desarrolladores (Fisher 1930, Muller 1932) [...].
- ^ Engelstädter, Jan (1 de junio de 2017). "Asexual pero no clonal: procesos evolutivos en poblaciones automáticas" . GENÉTICA . Consultado el 21 de agosto de 2018 .
- ^ Freeman, Scott (2011). Ciencias Biológicas (6ª ed.) . Hoboken, Nueva York: Pearson. pag. 210.
- ^ Alberts, Bruce (2002). Biología molecular de la célula, cuarta edición . Nueva York: Garland Science. ISBN 978-0-8153-3218-3.
- ^ Wilson, David Sloan y Scott K. Gleeson. Un gran libro sobre el sexo (1982) Sociedad para el estudio de la evolución
- ^ Tannenbaum, Emmanuel y José F. Fontanari. "Un enfoque de cuasiespecies para la evolución de la replicación sexual en organismos unicelulares", Teoría en Biociencias , Springer: Berlín / Heidelberg, ISSN 1431-7613 , volumen 127, número 1, marzo de 2008
- ^ a b Ridley, Matt . La reina roja: el sexo y la evolución de la naturaleza humana (1993), Penguin Books ISBN 0-06-055657-9
- ^ 'Bray, San Miguel' . Un diccionario topográfico de Inglaterra. Ed. Samuel Lewis (editor) . Londres 1848. 350–353. Historia británica en línea. Consultado el 3 de enero de 2015.
- ^ Sitio web de la historia de Bray Thames. Consultado el 3 de enero de 2015.
- ^ Libertini, Giacinto (2011). "WebmedCentral Zoology (2011) 2 (3): WMC001787: Concordancia de las predicciones de un modelo de simulación para la ventaja evolutiva del sexo con evidencia observacional". Interpretaciones evolutivas del envejecimiento, el fenómeno de la enfermedad y el sexo . Nápoles: ediciones copernicanas. pag. 205. ISBN 9788890648601. Consultado el 26 de julio de 2016 .
La hipótesis "clásica" (alias hipótesis de Fisher-Muller) de que la reproducción sexual es evolutivamente ventajosa porque permite un reordenamiento continuo de genes [...], que Bell llamó "El vicario de Bray" [Bell, 1982], se expresó por primera vez por Weismann [Weismann, 1889] [...]. Posteriormente, ha sido formulado en términos de genética de poblaciones por Fisher [Fisher, 1930] y Muller [Muller, 1932] [...].
- ^ Bell, Graham (1982). La obra maestra de la naturaleza: la evolución y la genética de la sexualidad . California: Prensa de la Universidad de California.
- ^ Fisher, Ronald Aylmer (1930). La teoría genética de la selección natural . Oxford: The Clarendon Press.
- ^ Muller, Hermann Joseph (1932). "Algunos aspectos genéticos del sexo". El naturalista estadounidense . 66 (703): 118-138. doi : 10.1086 / 280418 .
- ^ Muller, Hermann Joseph (1958). "Evolución por mutación" . Boletín de la American Mathematical Society . 64 (4): 137-160. doi : 10.1090 / S0002-9904-1958-10191-3 .
- ^ Muller, Hermann Joseph (1964). "La relación de la recombinación con el avance mutacional". Investigación de mutaciones / Mecanismos fundamentales y moleculares de mutagénesis . 1 : 2-9. doi : 10.1016 / 0027-5107 (64) 90047-8 . PMID 14195748 .
- ^ JF Crow y M. Kimura (1965). "Evolución en poblaciones sexuales y asexuales". El naturalista estadounidense . 99 (909): 439–450. doi : 10.1086 / 282389 .
- ^ Libertini G. (2011): Concordancia de las predicciones de un modelo de simulación para la ventaja evolutiva del sexo con evidencia observacional. WebmedCentral; ZOOLOGÍA; 2 (11): WMC002464.