Por que, do ponto de vista da seleção natural, existem apenas dois sexos para os animais?
Por que, do ponto de vista da seleção natural, existem apenas dois sexos para os animais?
Para obter uma resposta não circular de por que os humanos e outros mamíferos têm apenas dois sexos, é útil dar uma olhada em nossa história evolutiva. Embora os mamíferos possuam várias adaptações ao ciclo de vida terrestre, incluindo fertilização interna e gestação, que requerem especialização anatômica substancial entre machos e fêmeas, todas essas são características secundárias que evoluíram muito depois de nossos ancestrais aquáticos terem adquirido dois sexos distintos.
A resposta reside no fato de que os gametas masculinos e femininos não são realmente semelhantes: os gametas femininos, ou ovos, são normalmente células grandes que contêm todos os nutrientes necessários para o novo zigoto se desenvolver em um indivíduo viável, enquanto os gametas masculinos, ou esperma, são minúsculos e produzidos em grandes números. Essa assimetria é conhecida como anisogamia e modelar sua origem tem sido um tópico importante no estudo teórico da evolução.
Sem entrar em detalhes sobre a evolução da anisogamia, uma vez que existe, força claramente os tipos de acasalamento a se dividirem em dois grupos: não há vantagem na fusão de dois microgametas (espermatozoides), pois o zigoto resultante não teria os nutrientes que ele precisa ser viável, enquanto a fusão de dois macrogametas (ovos) seria simplesmente ineficiente - os ovos, por serem grandes, são comparativamente raros e caros, e desperdiçá-los para produzir apenas um filhote seria subótimo, mesmo se o zigoto resultante fosse viável . Nem há realmente espaço em tal esquema para gametas de tamanho intermediário: eles seriam pequenos demais para se fundir em um zigoto viável com esperma, mas muito grandes para serem produzidos em quantidades suficientes para serem eficazes na fertilização de óvulos.
Claro, não há nada que impeça um único adulto de produzir micro e macrogametas, mas tal adulto não seria realmente um terceiro sexo - seria apenas macho e fêmea ao mesmo tempo, uma estratégia de acasalamento conhecida como hermafroditismo (simultâneo), que de fato ocorre com relativa frequência na natureza.
Então, se quase todos os animais são anisógamos, por que os fungos permanecem isogâmicos (e freqüentemente têm vários tipos de acasalamento), então? Bem, uma explicação é que os principais fatores para a evolução da anisogamia - competição espermática e risco de transporte - não se aplicam realmente aos fungos, que se acasalam quando dois micélios haplóides sésseis crescem e entram em contato um com o outro. Como os gametas não são móveis, não há vantagem para nenhum dos dois sexos produzir mais deles (ao custo de um tamanho menor) para aumentar a chance de acasalamento bem-sucedido. Assim, o acasalamento isogâmico funciona bem para o estilo de vida dos fungos, e ter vários tipos de acasalamento é, então, uma adaptação útil para tornar mais provável o acasalamento bem-sucedido entre micélios vizinhos.
@emanuele, parece que você está se perguntando por que existem apenas 2 sexos para os animais, em contraste com f ungi que pode ter muitos sexos ou talvez bactérias que fazem sexo móvel - a capacidade de doar informações genéticas pode ser adquirido ou perdido.
Alguns animais - vermes e peixes, por exemplo, são hemafroditas - podem aceitar espermatozóides ou doá-los para produzir descendentes. Os fungos são ainda mais simples - o acasalamento é por fusão haplóide no nível celular, já que eles têm ciclos de vida unicelulares. O tipo de acasalamento permite o acasalamento com qualquer célula que não seja do mesmo tipo de acasalamento. É apenas uma questão de quanto espaço do genoma você deseja dedicar ao acasalamento e pode haver 2 tipos de acasalamento de 10.000 tipos de acasalamento - a única regra é que você não pode acasalar com seu próprio tipo de acasalamento. É um mecanismo simples para restringir o acasalamento consigo mesmo - provavelmente para estimular a diversidade genética.
Fisiologicamente, para animais unicelulares e camadas de ovos simples como peixes e vermes, você pode ver por que os papéis sexuais podem não precisar ser especializados; é uma questão de qual gameta você depositará. Se o ovo não for mais do que uma célula especialmente gorda, tornar-se homem não é necessariamente uma grande mudança. Mas quando os óvulos são estruturas mais complicadas ou o nascimento se torna uma adaptação, o custo de ser o doador (macho) ou receptor (fêmea) do gameta torna-se um compromisso significativo e a mudança de papéis não é tão fácil de fazer em um sistema evolucionário.
Em última análise, ao contrário dos vermes ou cobras, as fêmeas comprometidas são especializadas de tal forma que se tornar um macho, com o desenvolvimento necessário de um útero, mudanças na estrutura óssea, etc. é um fenômeno tão elaborado que não observamos isto.
Richard Dawkins descreve uma solução elegante para o quebra-cabeça em seu memorável Gene Egoísta: no início, todos os gametas eram semelhantes e muitos sexos podiam coexistir (como no fungo). Mas quando algumas linhagens começaram a se especializar em estratégias diferentes (ESSs, estratégias evolutivamente estáveis), com algumas aumentando e outras diminuindo o tamanho dos gametas, então havia espaço para dois sexos. Provavelmente, um terceiro sexo competiria apenas com um dos outros, sem espaço para nichos, e, portanto, um deles normalmente se extinguiria, levando-o de volta aos dois sexos.
O objetivo da reprodução sexual é combinar o material genético dos pais contribuintes para produzir um novo indivíduo. Essa combinação tem o potencial de substituir genes que podem ser defeituosos e geralmente aumentar a diversidade na prole, melhorando a resistência a certos patógenos. Resumindo: a reprodução sexuada confere uma vantagem evolutiva.
Onde ocorre, por que apenas dois sexos? Simplesmente porque dois são suficientes para fazer o trabalho.
Considere a perspectiva de um "pai" e o objetivo de combinar material genético de alguma outra fonte da mesma espécie para produzir uma prole com alguma mistura de material genético. Se essa "outra fonte" foi um indivíduo selecionado aleatoriamente, como uma fonte adicional selecionada aleatoriamente altera qualitativamente o resultado? Pelos princípios das estatísticas, isso não acontece. Uma outra fonte contendo alguma variação aleatória não é mais nem menos aleatória do que uma combinação de duas ou mais fontes. Portanto, para atender aos requisitos de uma mistura genética aleatória, dois sexos são suficientes.
Se um terceiro sexo fosse necessário, então três indivíduos teriam que desempenhar seus respectivos papéis para uma procriação bem-sucedida, onde apenas dois são necessários para o sistema bissexual que entendemos. Se você comparar a reprodução assexuada com a reprodução bissexual, você pode se perguntar por que a reprodução assexuada existe, dados os benefícios genéticos do sexo. A resposta está na simplicidade. Não há necessidade de encontrar um parceiro. Para ir de dois sexos para três, teria que haver um benefício para superar ou pelo menos equilibrar a complexidade adicional de reunir três parceiros em vez de apenas dois. Conforme discutido anteriormente, não há nenhum. Mesmo se um sistema de três sexos simplesmente ocorresse, seria superado por seus rivais mais simples de dois sexos.