La biología es una ciencia llena de misterios. Lo que sabemos a día de hoy es apenas comparable a una semilla de sésamo en la gran hamburguesa doble de los sistemas vivos. Y de entre todos estos misterios, hay uno que fascina y frustra especialmente a los biólogos: ¿Por qué existe el sexo, en vez de no existir? ¿Y por qué es tan común?
El problema principal del sexo son los machos. Os dejaré un momento para hacer vuestro propio chiste.
Desternillante. El problema es que tener machos duplica el coste de reproducirse. Si tú eres una hembra, en vez de producir 2 hembras y 2 machos, podrías reproducirte asexualmente y producir 4 hembras que se pudiesen reproducir asexualmente también. En unas pocas generaciones, los descendientes de aquella hembra que decidiese dejar de tener hijos machos crecerían exponencialmente y dominarían la población.
Una explicación es que el sexo (y con él, los machos) ayuda a crear diversidad genética. Esto es importante porque crear variación es una de las claves de la selección natural. En un contexto de competición por los recursos, aquellos organismos que por variación natural hayan nacido con características que los hacen más efectivos en su contexto, tenderán a reproducirse más y transmitir sus características beneficiosas a las nuevas generaciones. Estas nuevas generaciones, mejor adaptadas que sus progenitores, también competirán por los recursos; de nuevo habrá variedades mejor adaptadas que otras, y de nuevo la selección natural las favorecerá.
Sin embargo, excepto en épocas de mucha emoción geológica, en general el ambiente cambia más despacio de lo que evolucionan los organismos. Es de esperar, entonces, que una población de organismos llegue a un punto en el que no hay mucho que perfeccionar. Están muy especializados, y crear variación va a resultar en ventajas mínimas o incluso en inconvenientes. En estas condiciones, los beneficios del sexo ya no parecen justificar tanto sus costes, así que ¿por qué no desaparece?, ¿por qué la evolución no está llena de especies que se vuelven asexuales una vez están en un ambiente estable?
Una de las posibles respuestas a este misterio requiere cambiar un poco el enfoque. Recordemos que, al fin y al cabo, el ambiente de un organismo no son sólo el clima, las rocas, el agua y el sol. Los otros seres vivos que nos rodean son tan parte de nuestro ambiente como el aire que respiramos. Tenemos depredadores que tenemos que evitar, presas que cazar, y parásitos y patógenos que están intentando constantemente sortear nuestras defensas para infectarnos. Estos organismos están evolucionando constantemente y, si no queremos extinguirnos, tenemos que seguirles el ritmo.
Los parásitos y patógenos son el ejemplo más típico de esto. La relación con sus hospedadores es como la relación entre los hackers y los sistemas de ciberseguridad. Unos están constantemente buscando nuevos vectores de ataque, los otros constantemente tapando vulnerabilidades y desarrollando nuevas barreras. Esta batalla, que nosotros vivimos como frecuentes actualizaciones de software y de bases de datos de virus, obliga a ambas facciones a innovar.
De la misma forma, la presencia de patógenos y parásitos hace muy importante el crear nuevas defensas. Nuevos anticuerpos capaces de reconocerlos, o mutaciones en las proteínas que un parásito usa para entrar a nuestras células. El parásito, por su parte, se ve presionado para cambiar las proteínas de su superficie que nuestros nuevos anticuerpos reconocen para pasar desapercibido, o para desarrollar nuevos sistemas de entrada en la célula. Todos estos cambios requieren variabilidad genética, y el sexo es la mejor forma de obtenerla.
Para ilustrar la importancia de la variabilidad en este contexto, visitemos la Irlanda de mediados del s. XIX. En esta época, la población del país dependía mucho de la patata como fuente de alimentación. Desafortunadamente, aunque se cultivaban muchísimas patatas, todas eran de la misma variedad, y se reproducían vegetativamente. Es decir, se plantaban patatas o pedazos de patatas para que diesen lugar a nuevas plantas. En esencia, la gran mayoría de las patatas irlandesas eran clones.
¿Y las patatas?
La tragedia llegó cuando apareció en Irlanda una cepa especialmente agresiva de Phytophthora infestans, un microorganismo que causa el tizón de la patata. Esta cepa resultó ser especialmente efectiva a la hora de infectar y matar la variedad de patata que se cultivaba en Irlanda. Sin variedad genética o reproducción sexual no había esperanza de que apareciesen patatas resistentes; las cosechas de patata irlandesas fueron completamente devastadas, lo cual resultó en una hambruna histórica que mató a muchísima gente y obligó a mucha otra a emigrar.
Al marco conceptual que plantea este tipo de carreras armamentísticas como impulso en la evolución de los seres vivos y el mantenimiento del sexo se lo conoce como la hipótesis de la Reina Roja. El nombre le viene de una escena en el libro “Alicia a Través del Espejo” de Lewis Carroll. En ella, Alicia está hablando con el personaje de la Reina Roja cuando el paisaje empieza a moverse rápidamente, y tanto Alicia como la Reina se ven obligadas a correr lo más rápido que pueden para mantenerse en el mismo sitio.
Reina Roja en la carrera entre vacunas y variantes de la COVID-19.
La hipótesis de la Reina Roja nos plantea que, al igual que el paisaje en el libro, la parte de nuestro ambiente formada por otros seres vivos está en constante cambio. La consecuencia de esto es que nunca estamos perfectamente adaptados. Necesitamos evolucionar constantemente, correr para mantenernos en el mismo sitio, y en estas condiciones el sexo es importantísimo para crear variabilidad genética y evitar quedarnos atrás. Reproducirse sexualmente es costoso sí, pero es más costoso no hacerlo, y si no preguntadles a las patatas de Irlanda.
¿Quieres saber más?
Michael A. Brockhurst, M. A., et al. (2014), “Running with the Red Queen: the role of biotic conflicts in evolution” Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281: 20141382.
¿Cuál es la hipótesis de la reina roja?
