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Credit: Pixabay/CC0 Public Domain |
Existen enormes diferencias en el número de especies entre las principales ramas del árbol de la vida. Algunos grupos de organismos tienen muchas especies, mientras que otros tienen pocas. Por ejemplo, los animales, las plantas y los hongos tienen cada uno más de 100.000 especies conocidas, pero la mayoría de los demás -como muchos grupos de algas y bacterias- tienen 10.000 o menos.
Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Arizona, publicado en la revista Proceedings of the Royal Society B, ha comprobado si la reproducción sexual y la multicelularidad podrían ayudar a explicar este misterioso patrón.
"Queríamos entender la diversidad de la vida", dijo el coautor del artículo, John Wiens, profesor del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva. "¿Por qué la mayoría de los seres vivos son animales, plantas y hongos?".
Para abordar esta cuestión, Wiens trabajó con un científico visitante en su laboratorio, Lian Chen, de la Universidad Forestal de Nanjing (China). Calcularon las tasas de proliferación de especies en 17 grandes grupos que abarcaban todos los organismos vivos, como bacterias, protistas, hongos, plantas y animales. Lo difícil era calcular cuántas especies de cada grupo eran multicelulares o unicelulares y cuántas se reproducían sexualmente o asexualmente. Durante cinco años, Chen examinó más de 1.100 artículos científicos y caracterizó los modos de reproducción y la celularidad de más de 1,5 millones de especies.
Descubrieron que tanto la multicelularidad como la reproducción sexual ayudaban a explicar la rápida proliferación de especies animales, vegetales y fúngicas. La rápida proliferación de estos tres grupos explica que ahora incluyan más del 90% de las especies conocidas de la Tierra.
El dúo también descubrió que la rápida proliferación de especies sexuales puede ayudar a explicar la "paradoja del sexo". La paradoja consiste en saber por qué tantas especies se reproducen sexualmente, a pesar de las desventajas de la reproducción sexual.
"En las especies sexuales, sólo la mitad de los individuos producen directamente descendencia. En una especie asexual, todos los individuos están produciendo directamente descendencia", dijo Wiens. "La reproducción sexual no es tan eficiente. Otra desventaja de la reproducción sexual es que se necesitan dos individuos para que ocurra algo, y esos dos individuos tienen que ser del sexo correcto. Las especies asexuales, en cambio, sólo necesitan un individuo para reproducirse".
Chen y Wiens encontraron una respuesta directa a la paradoja del sexo. La razón por la que hay tantas especies sexuales es que las especies sexuales proliferan más rápidamente que las asexuales. Esto no se había demostrado antes en toda la vida.
También descubrieron que otra explicación para el gran número de especies sexuales es que la reproducción sexual y la multicelularidad están fuertemente asociadas en el árbol de la vida, y que la multicelularidad ayuda a impulsar el gran número de especies sexuales.
"La multicelularidad es en realidad más importante que la producción sexual. Hicimos un análisis estadístico que demostró que probablemente es al menos dos veces más importante para explicar estos patrones de diversidad que la reproducción sexual", dijo Wiens.
Y aunque este estudio por sí solo no puede determinar exactamente por qué la multicelularidad es tan importante, los investigadores han sugerido previamente que tiene que ver con la variedad de tipos de células dentro de un organismo multicelular.
"Si eres una sola célula, no hay mucha variedad", dijo Wiens. "Pero la multicelularidad permite diferentes tejidos o tipos de células y permite la diversidad. Pero habrá que estudiar más cómo conduce exactamente a una proliferación más rápida".
Chen y Wiens también probaron cómo podrían cambiar sus conclusiones si la mayoría de las especies vivas de la Tierra fueran especies de bacterias que aún son desconocidas para la ciencia.
"La mayoría de las bacterias son unicelulares y asexuales. Pero como las bacterias son mucho más antiguas que las plantas, los animales y los hongos, no han proliferado tan rápidamente, aunque haya miles de millones de especies bacterianas", dijo Wiens. "Por tanto, la multicelularidad y la reproducción sexual siguen explicando la rápida proliferación de animales, plantas y hongos".
Habrá que trabajar en el futuro para entender cómo la multicelularidad y la reproducción sexual impulsan la biodiversidad. Wiens también está interesado en saber cómo algunos grupos son a la vez multicelulares y se reproducen sexualmente y, sin embargo, no proliferan rápidamente.
"Tenemos algunas ideas", dijo. "Un ejemplo son las rodofitas, las algas rojas. Éstas son en su mayoría marinas, y sabemos por los animales que los grupos marinos no parecen proliferar tan rápidamente".
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por la Universidad de Arizona. Original escrito por Mikayla Mace Kelley. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia de la revista:
Lian Chen, John J. Wiens. Multicellularity and sex helped shape the Tree of Life Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2021; 288 (1955): 20211265 DOI: 10.1098/rspb.2021.1265