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Vicario de Bray (hipótesis científica)

Este diagrama ilustra cómo la reproducción sexual (arriba) podría crear nuevos genotipos más rápido que la reproducción asexual (abajo). Los alelos ventajosos A y B aparecen aleatoriamente. En la reproducción sexual, los dos alelos se combinan rápidamente. Pero en la reproducción asexual, los dos alelos deben surgir de forma independiente mediante interferencia clonal .

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 lugar a descendencia. La reproducción asexual [2] involucra a un solo progenitor y da como resultado descendientes que son genéticamente idénticos entre sí y al progenitor.

A diferencia de la reproducción asexual, la reproducción sexual involucra a dos padres. Ambos padres producen gametos mediante 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 se someten a una recombinación genética . Esto les permite intercambiar parte de su información genética . [4] Por lo tanto, los gametos de un solo organismo son todos genéticamente diferentes entre sí. El proceso en el que se unen los dos gametos de los dos padres se llama fecundación . 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 una reordenación continua de los genes. Por tanto, la descendencia de una población de individuos que se reproducen sexualmente mostrará una selección de fenotipos más variada . 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, lo que lo convierte en un caso de selección de grupo . [5] [6]

Desventaja de la reproducción sexual.

La reproducción sexual suele requerir mucho esfuerzo. Encontrar pareja a veces puede ser un proceso costoso, arriesgado y que requiere mucho tiempo. El cortejo, la cópula y el cuidado de la descendencia recién nacida también pueden consumir mucho tiempo y energía. Desde este punto de vista, la reproducción asexual puede parecer mucho más fácil y eficaz. 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 tener descendencia con una mayor aptitud física. La hipótesis del Vicario de Bray propone que la reproducción sexual es más beneficiosa que la reproducción asexual, a pesar del coste 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, alternando 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 principal obra de Thomas Fuller (m. 1661), Worthies of England , 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 nuevamente protestante. Había visto quemar a algunos mártires (a dos millas de distancia) en Windsor y encontró que este fuego era demasiado caliente para su tierno temperamento. Este vicario, siendo gravado [atacado] por alguien por ser un renegado y un cambiante inconstante, dijo: "No es así, porque siempre mantuve mi principio, que es este: vivir y morir como Vicario de Bray". [9]Dignoes de Inglaterra , publicado en 1662

Origen de la hipótesis

La hipótesis fue expresada por primera vez en 1889 por August Weismann [10] y posteriormente por Guenther (1906). [11] Posteriormente, la hipótesis fue formulada en términos de genética de poblaciones 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 el surgimiento de hipótesis alternativas como:

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 a las que el modelo no se aplica. Algunos modelos explican mejor la población "promedio", mientras que otros explican mejor las poblaciones más pequeñas o las que viven en un entorno más extremo. Una buena manera de decidir qué modelo es el mejor podría ser comparar el resultado esperado del modelo con datos de observaciones naturales. [17]

Las personas que 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 ambas formas de reproducción todavía existen. 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

  1. ^ Martín, par (2015). "Biología reproductiva: partenogénesis: mecanismos, evolución y su relevancia para el papel del cangrejo jaspeado como organismo modelo y potencial invasor". 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 Fisher-Muller en honor a sus desarrolladores (Fisher 1930, Muller 1932) [...].
  2. ^ Engelstädter, Jan (1 de junio de 2017). "Asexual pero no clonal: procesos evolutivos en poblaciones automícticas". GENÉTICA . Consultado el 21 de agosto de 2018 .
  3. ^ Hombre libre, Scott (2011). Ciencias Biológicas (6ª ed.) . Hoboken, Nueva York: Pearson. pag. 210.
  4. ^ Alberts, Bruce (2002). Biología molecular de la célula, cuarta edición . Nueva York: Garland Science. ISBN 978-0-8153-3218-3.
  5. ^ Wilson, David Sloan y Scott K. Gleeson. Un gran libro sobre el sexo (1982) Sociedad para el estudio de la evolución
  6. ^ Tannenbaum, Emmanuel y José F. Fontanari. "Un enfoque de cuasiespecies para la evolución de la replicación sexual en organismos unicelulares", Theory in Biosciences , Springer: Berlín/Heidelberg, ISSN  1431-7613, número 127, número 1, marzo de 2008
  7. ^ ab Ridley, Matt . La Reina Roja: el sexo y la evolución de la naturaleza humana (1993), Penguin Books ISBN 0-06-055657-9 
  8. ^ "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.
  9. ^ Sitio web de historia de Bray Thames. Consultado el 3 de enero de 2015.
  10. ^ 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 las enfermedades y el sexo. Nápoles: Ediciones Copérnicas. 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 una reordenación continua 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] [...].
  11. ^ Bell, Graham (1982). La obra maestra de la naturaleza: la evolución y la genética de la sexualidad . California: Prensa de la Universidad de California.
  12. ^ Pescador, Ronald Aylmer (1930). La teoría genética de la selección natural . Oxford: The Clarendon Press.
  13. ^ Müller, Hermann Joseph (1932). "Algunos aspectos genéticos del sexo". El naturalista americano . 66 (703): 118-138. doi :10.1086/280418. S2CID  84301227.
  14. ^ Müller, Hermann Joseph (1958). "Evolución por mutación". Boletín de la Sociedad Matemática Estadounidense . 64 (4): 137–160. doi : 10.1090/S0002-9904-1958-10191-3 .
  15. ^ Müller, Hermann Joseph (1964). "La relación de la recombinación con el avance mutacional". Investigación de mutaciones/Mecanismos fundamentales y moleculares de la mutagénesis . 1 : 2–9. doi :10.1016/0027-5107(64)90047-8. PMID  14195748.
  16. ^ JF Crow y M. Kimura (1965). "Evolución en poblaciones sexuales y asexuales". El naturalista americano . 99 (909): 439–450. doi :10.1086/282389. S2CID  84226196.
  17. ^ 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.