En el capítulo segundo del libro “A través del espejo y lo que Alicia encontró allí” del matemático y escritor Lewis Carroll (1871), Alicia y la Reina Roja corrían velozmente, pero Alicia tenía la sensación de que por más rápido que corrían, nunca llegaban a sobrepasar ningún objeto. En el momento en que la Reina deja descansar a Alicia sobre el tronco de un árbol ella responde con sorpresa que parece que hubiesen estado bajo ese mismo árbol todo el tiempo, pues todo se encontraba igual que antes de empezar la carrera. El diálogo entre ellas continúa de la siguiente manera:

— ¡Pues claro que sí! —convino la Reina—. Y ¿cómo si no?
— Bueno, lo que es en mi país —aclaró Alicia, jadeando aún bastante — cuando se corre tan rápido como lo hemos estado haciendo y durante algún tiempo, se suele llegar a alguna otra parte…
— ¡Un país bastante lento! —replicó la Reina—. Lo que es aquí, como ves, hace falta correr todo cuanto una pueda para permanecer en el mismo sitio. Si se quiere llegar a otra parte hay que correr por lo menos dos veces más rápido.
Sin títulored queen
Esa última frase hace expresa referencia a lo que posteriormente se conocería como la hipótesis de la Reina Roja.

Fue Leigh Van Valen, un biólogo evolutivo estadounidense, el primero en desarrollar en 1973 dicha hipótesis evolutiva, la cual describe la necesidad de mejora continua de las especies, sólo para mantener su statu quo (estado del momento actual) con su entorno.

Actualmente, esta analogía se usa para explicar dos aspectos distintos, pero ambos basados en el fenómeno de coevolución.

La coevolución es aquel proceso por el cual dos o más especies ejercen una presión de selección mutua y sincrónica y que resulta en adaptaciones específicas recíprocas.
coadaptacion
Un ejemplo clásico de coevolución es la que existe entre la longitud de la espiritrompa de las polillas y la forma de las flores, adaptadas para asegurarse que ocurre la polinización cuando las polillas obtienen el néctar de la flor.

polilla
Estos dos aspectos a los que hace referencia la hipótesis de la Reina Roja son:

1. La constante “carrera armamentística” desarrollada de manera dinámica entre especies para poder sobrevivir, pues las especies que no puedan mantenerse en ese constante cambio (“no corran tan deprisa”) se extinguirán.

Esta idea macroevolutiva fue propuesta por Van Valen como solución a la Ley de Extinción que él mismo propuso. Dicha ley postula que la probabilidad de extinción que existe en las familias de organismos cercanos, dentro de una misma escala de tiempo geológica, es constante. Esto significa que, por ejemplo, un predador del Pleistoceno y su presa mantenían la misma relación, con la misma eficiencia y tasa de extinción, que la que mantienen el predador actual y su presa; ambos han mejorado su capacidad depredatoria y antidepredatoria, respectivamente, manteniendo su statu quo.

Es la Selección Natural la que hace que las especies cambien continuamente en respuesta a las mejoras adaptativas en las especies con las que compiten o con las que establecen relaciones antagónicas.

Un ejemplo de carrera armamentística es la desarrollada entre los parásitos, en carrera constante con los organismos que los hospedan y desarrollan mecanismos de resistencia frente a ellos.

2. La ventaja de la reproducción sexual frente a la asexual a nivel de individuos.

La versión de Van Valen no incluía una discusión sobre reproducción sexual y sus costos, pues solamente trataba la evolución a nivel de especie y no de individuo. Esta versión, microevolutiva, fue propuesta por Graham Bell en 1982, también citando a Lewis Carroll, pero sin mencionar a Van Valen.

La reproducción sexual consiste en la producción de un individuo cuyo genoma es el resultado de la mezcla de material genético procedente de dos parentales independientes. Como los descendientes sexuales llevan únicamente la mitad de los genes de cada progenitor, se afirma que este tipo de reproducción es un 50% menos eficaz que la reproducción asexual, en la que pasa a la descendencia el 100% de los genes del progenitor (G.C. Williams, 1982).

Imagen1
 Un ejemplo que ilustra esta paradoja de Williams sobre el doble costo del sexo se puede explicar como: “si una hembra de cualquier especie ha sobrevivido hasta la edad en la que es capaz de reproducirse, quiere decir que esa hembra está razonablemente adaptada para sobrevivir, pero entonces, ¿por qué descartar la mitad de sus genes para mezclarlos con los de un extraño que puede que no esté tan bien adaptado como ella?”

Además, la reproducción sexual lleva ligada costos a nivel celular, pues la meiosis y la producción de gametos supone gran coste energético y costos a nivel de organismo, ya que existe una gran inversión en el desarrollo de caracteres sexuales secundarios, en la búsqueda de pareja, en la defensa de los territorios, etc.

Pero a pesar de este doble coste, la reproducción sexual se sigue manteniendo. Esto es debido a que tiene una serie de ventajas que hacen que la aptitud o “fitness” de los descendientes de una hembra que se reproduce sexualmente sea el doble de la tendrían sus descendientes asexuales.

Algunas de estas ventajas son:

– La reproducción sexual, al tratarse de una mezcla del material genético materno y paterno permite que no se vayan acumulando mutaciones deletéreas y las elimina.

– El sexo proporciona variabilidad para que la selección pueda actuar (carrera armamentística entre parásitos y hospedadores).

 Una prueba de la hipótesis de la Reina Roja fue proporcionada por la observación de la dinámica a largo plazo y la coevolución de parásitos en una población (sexual y asexual) de caracoles (Potamopyrgus antipodarum). Se controló el número de individuos sexuales, el número de asexuales (clones) y las tasas de infección del parásito para ambos y se vio que los clones que eran abundantes al principio del estudio se hicieron más susceptibles a los parásitos a lo largo del tiempo. Como las infecciones parasitarias aumentaron, los clones antes abundantes disminuyeron drásticamente en número. Mientras tanto, las poblaciones de caracoles sexuales se mantuvieron mucho más estables en el tiempo (Jokela y col. 2009).

caracol
 Esto demuestra que en especies en las que es posible la reproducción asexual (como en muchas plantas e invertebrados), las interacciones coevolutivas con parásitos pueden seleccionar la reproducción sexual en los huéspedes como una forma de reducir el riesgo de infección en la descendencia.

– El sexo acelera la evolución adaptativa, potenciando la unión de mutaciones favorables en un mismo genoma.

También el escritor Matt Ridley popularizó el término Reina Roja en conexión con la selección sexual en su libro de divulgación científica de 1993 The Red Queen: Sex and the Evolution of Human Nature (La Reina Roja: sexo y evolución en la naturaleza humana). En su libro Ridley debate teóricamente sobre los beneficios adaptativos de la reproducción sexual en los organismos donde esta aparece.

libro
Esta hipótesis de la Reina Roja que comenzó con Lewis Carroll en un cuento para niños, es fácilmente observable hoy en día en cualquier especie e incluso en nuestra vida cotidiana, pues ¿no tenemos también las personas que “correr” todo lo que podamos para mantener nuestras posibilidades de éxito? Incluso muchas veces debemos correr el doble para alcanzar esas metas que nos proponemos.

REFERENCIAS:

Bell, G. 1982. The Masterpiece of Nature: The Evolution and Genetics of Sexuality. University of California Press, Berkeley.

Carrol, L. 1872. Through the looking glass and what Alice found there. Macmillan, London.

Correa, F. Conceptos generales sobre la reproducción. Encuentros en la Biología (2005), Número 102. ISSN: 1134-8496.

Heylighen, F. The Red Queen Principle (El principio de la Reina Roja), Principia Cybernetica (1993).

Jokela, J.; Dybdahl, M.F.; Lively, C.M (2009). The Maintenance of Sex, Clonal Dynamics, and Host-Parasite Coevolution in a Mixed Population of Sexual and Asexual Snails. Vol. 174, pp. 543-553.University of Chicago.

Leigh Van Valen (1973). «A new evolutionary law». Evolutionary Theory 1.p. 1-30.

Leigh Van Valen (1976). «Ecological species, multispecies, and oaks». Taxon 25. p. 233-239.

Leigh Van Valen; Virginia C. Maiorana (1991). «HeLa, a new microbial species». Evolutionary Theory 10. p. 71-74.

Lythgoe, K. A. & Read, A. F. 1998. Catching the Red Queen? The advice of the rose. Trends Ecol. Evol. 13: 473-474.

Ridley, M. (1993), The Red Queen: Sex and the Evolution of Human Nature.

Usberti Jr. J.; Ain, S. Variation in Panicum maximum: a comparison of sexual and asexual populations. Botanical Gazette (1978) 1:112-116.

RECURSOS ON-LINE:

http://www.indiana.edu/~curtweb/Research/Red_Queen%20hyp.HTML

http://parasitoevolutive.snv.jussieu.fr/Jacob/lectures/M2/papers.sex/RedQueen/Lively.Nature.1990.pdf

https://explorable.com/red-queen-hypothesis

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