La pareja evolutivamente estable (y II)

(Viene de la primera parte)

Aun centrándonos solo en la reproducción sexual, y asumiendo que el hermafroditismo es solo una manera «especial» de ser hembras y machos, aún nos quedan algunas cuestiones interesantes sobre los sexos. La primera: ¿por qué dos?, que viene de la mano de muchas otras como: ¿qué tiene de especial esta pareja? ¿Por qué está tan extendida en el árbol de la vida? ¿Por qué no juntar en cada suceso reproductivo la información genética de tres, cuatro o siete individuos? ¿Y por qué parece ser tan persistente a lo largo de la evolución? Y una segunda: ¿por qué, además de dos, son diferentes? ¿Por qué no son todos los gametos iguales? Como veremos a continuación, en el mundo vivo con reproducción sexual no siempre hay solo dos sexos, y no siempre son diferentes entre sí sus células reproductoras, pero es la condición mayormente observada. Y hay razones que explican por qué ese formato es el más frecuente entre las distintas posibilidades en que se podría organizar la vida sexual de una especie.

Empecemos con el hecho de que sea tan frecuente que entre los seres vivos con reproducción sexual se generen células sexuales diferentes, generalmente de dos tipos. Incluso en la mayoría de los organismos unicelulares con reproducción sexual, aunque no hay algo parecido a hembras y machos, sí ocurre que los gametos que producen son de dos tipos distintos. ¿No les resulta fascinante? A estos gametos los solemos llamar tipo + y tipo -. Aunque son similares en forma, presentan diferencias internas fundamentales que les impiden fusionarse con gametos del mismo tipo. Al igual que dos óvulos si se fusionasen no producirían un nuevo individuo, los gametos con estos tipos reproductivos tienen que fusionarse con células que no sean de su mismo tipo, es decir, los tipo + solo se pueden fusionar con los tipo – y viceversa.

Que sea tan frecuente que los gametos solo den lugar a un individuo si se encuentran con un gameto de otro tipo es un poco paradójico. Eso implica que los organismos han de buscar individuos de su especie que fabriquen el otro tipo de gameto y quieran reproducirse, un proceso de búsqueda que puede ser francamente complicado. Para tratar de explicar la paradoja, y por qué esta es la solución mayoritaria que han tomado los seres vivos, nos vamos a trasladar a una situación muy primitiva, poco después de que se «inventase» la reproducción sexual. Hemos de imaginar dos organismos con fecundación externa, que en la historia de la vida en nuestro planeta se «inventó» antes que la interna. Sería algo parecido a lo que hacen los peces en los documentales de La 2. Dos individuos de la misma especie que para reproducirse liberan células sexuales al mar, células que se tienen que encontrar y fusionar. Esta situación es de por sí problemática, pues en la inmensidad del mar unas células francamente pequeñas han de encontrarse, lo que por intuición se entiende que no es fácil, aunque hayan sido liberados en un espacio cercano. Y a este problema le añadimos, de manera aparentemente innecesaria, que para fusionarse han de encontrarse gametos de dos tipos diferentes. ¿Es realmente necesario? Qué manera de complicar las cosas, ¿no?

Pensemos un momento en alguna especie en que los gametos no son de dos tipos diferentes, sino de un solo tipo. Cualquier gameto que se una a otro puede dar lugar a un individuo. Si un animal de esta especie libera estos gametos al mar, lo más fácil es que sus propios gametos se encuentren unos con otros y se fusionen. Es decir, darían lugar a embriones en que la información genética que se junta provendría de un mismo individuo, no se mezclaría información de individuos diferentes. Esta autofecundación es casi equivalente a la reproducción asexual, pero pasando por complicados preliminares, como fabricar gametos y liberarlos. Así que, si lo que queremos es reproducirnos sexualmente, los gametos que se unen han de saber distinguir si los ha producido el mismo individuo o no.

Las herramientas que permiten a los gametos reconocerse ya estaban disponibles en este mar primigenio. Porque en el mar, incluso en este tan antiguo, hay muchas especies que liberarán gametos al agua. Esto obliga a los gametos a reconocerse como pertenecientes a la misma especie antes de fundirse, porque si se produce la unión entre dos gametos de especies distintas el resultado no suele ser viable. Es por ello que los gametos, a lo largo de la evolución, han desarrollado unas señales que les permiten identificarse como de la misma especie, y que se ubican en su superficie exterior. Estos mecanismos de reconocimiento funcionan de modo parecido al de una cerradura y su llave. Los gametos de cada especie llevan cerraduras y llaves que encajan entre sí, y no se unen a otros tipos de cerraduras o llaves. Esto ya parece un mecanismo en que aparecerán intuitivamente dos tipos, algunos gametos llevarán cerraduras y otros, llaves. Desde luego, los gametos podrían llevar todos ellos cerradura y llave simultáneamente. Pero si algunos portan cerraduras y otros llaves, se matan dos pájaros de un tiro. Porque si un individuo fabrica gametos solo con la cerradura propia de su especie, estos gametos no pueden unirse entre sí ni tampoco unirse a gametos de otras especies. Tienes reproducción sexual, y además con individuos de la especie correcta. Y así, un tipo de gametos presentan todos ellos una llave particular, distinta entre especies, que solo son reconocidas por una cerradura que estaría en el otro tipo de gametos de la misma especie. ¿No les parece bonito? Bonito o no, de esta forma se explica por qué es tan frecuente que los seres vivos produzcan dos tipos distintos de gametos y no solo uno: porque se evita tanto la autofecundación como la unión de gametos de distintas especies.

Pero, claro, esto no nos resuelve la cuestión de por qué normalmente son dos, y no tres u ocho, como a veces leemos en los medios. ¿O sí? Pensemos en una especie, que las hay, en que hay tres sexos, digamos A, B y C. En algunos casos, todos los gametos producidos dan un individuo viable si se fusionan con un gameto de cualquiera de los otros tipos (A con B, A con C y B con C), y a veces uno de estos encuentros no produce individuos viables. En cualquier caso, esto obliga no solo a que los gametos se identifiquen portando en su superficie un mecanismo de cerradura y llave (como antes, en que el tipo + lleva la cerradura y el tipo – la llave), sino que hace falta uno de estos mecanismos para que A y B se reconozcan, otro para que se identifiquen A y C y un tercero para que se puedan identificar C y B. Porque, salvo que haya varias llaves para cada cerradura, cada par de moléculas de reconocimiento ha de ser único. Esto introduce un exceso de complejidad sin estar muy claras las ventajas de ser de los tres tipos, y explica por qué es tan pequeño el número de especies de seres vivos en que hay más de dos tipos de gametos. 

Por otro lado, no hay ningún ser vivo en el que la reproducción sexual implique la fusión de la información genética de tres organismos. O no, al menos, hasta que en 2016 los seres humanos comenzamos a concebir hijos de tres padres gracias al avance tecnológico. En concreto de dos madres y un padre. El padre y una de las madres aportaba al descendiente la mitad habitual de información genética, los 23 cromosomas, y la segunda madre aportaba la información genética que contienen las mitocondrias, un elemento de las células, un orgánulo celular, indispensable para la vida y que contiene su propio material genético. Pero hasta ese momento no había registro de ninguna otra especie que para reproducirse emplease tres fuentes de información. Seguramente por la complejidad que esto implica: que cada gameto haya de encontrarse con otros dos, con sus moléculas particulares de señalización, más un montón de problemas que no abordaremos y que se producen cuando las células se ven obligadas a gestionar números impares de copias de la información genética.

Aunque los gametos que solemos fabricar los seres vivos para reproducirnos sexualmente suelen ser de dos tipos diferentes, esto no lleva a la aparición automática de sexos. Entre los seres vivos en que estos gametos no son diferentes en tamaño y forma entre sí, cuando en lo único que difieren es en poco más que las moléculas de señalización, los cuerpos de los individuos que fabrican uno u otro tipo de gametos no son diferentes. No hay una forma corporal que se pudiera asociar a un «fabricante de gametos +» y otra a un «fabricante de gametos -». Para que esto ocurra hace falta que esos dos gametos diferentes que se generan también sean diferentes en forma y tamaño, no solo en las moléculas que hacen de llave y cerradura. Es decir, no hay nada parecido a lo que conocemos como «machos» y «hembras» si los gametos son poco diferentes entre sí. Y solo empezamos a ver diferencias en cuanto estos gametos empiezan a ser un poco más distintos entre sí.

Así, nuestro deambular por las definiciones de sexo se orienta hacia otra pregunta igualmente interesante: ¿por qué nuestros gametos, como en la mayoría de los seres vivos pluricelulares, tienen dos tamaños diferentes? Este dimorfismo del tamaño de los gametos se denomina «anisogamia» y ha aparecido de manera independiente varias veces a lo largo de la historia de la vida en nuestro planeta. Es decir, la reproducción sexual que emplea gametos de dos tipos, pero de la misma morfología, es el primer sistema que aparece. Y, en algunos linajes, la evolución lleva a la aparición de gametos con diferente forma y tamaño, digamos óvulos y espermatozoides. Esto nos lleva a la aparición, a su vez, de una estructura característica dentro de una especie de los individuos que fabrican un tipo particular de gameto. Aunque este es el método habitual empleado para reproducirse en la mayoría de las plantas y animales que nos son familiares, muchas algas y hongos y muchos seres unicelulares no presentan diferencias morfológicas entre los gametos. Y, por tanto, no tienen hembras ni machos como los que estamos acostumbrados a reconocer. Pero, aun así, siguen produciendo dos tipos de gametos distintos, como vimos con las moléculas de llave y cerradura.

La diferencia de forma es notable, pero aún más la de tamaño. Los óvulos son entre diez y cien mil veces más grandes que los espermatozoides. ¿Por qué se produce esta asimetría tan fuerte entre los gametos en muchos organismos con reproducción sexual? La transición de isogamia (gametos del mismo tamaño) a anisogamia (gametos de distintos tamaños) no ha dejado huella en el registro fósil, y por este motivo el entendimiento de esta transición se sustenta prácticamente en modelos matemáticos. La anisogamia adopta diversas formas y parece haber surgido varias veces de manera independiente. El punto de partida es el mismo que cuando dimos vueltas a por qué existen solo dos tipos de gametos: el mar. En la mayoría de los modelos se comienza con una hipotética especie ancestral que vivía en un medio marino y liberaba sus gametos de dos tipos al agua. La evolución lleva a que los individuos de esta especie ancestral acaben liberando gametos no solo de dos tipos, sino de dos tamaños y formas diferentes. Tres son las hipótesis principales para explicar por qué esto ha ocurrido varias veces en la historia de la vida. Hay modelos que respaldan las tres posibilidades, y de hecho las tres pueden ocurrir simultáneamente, no son excluyentes entre sí.

Detrás de las tres posibilidades reside la eficiencia para lograr un objetivo, en este caso la reproducción, y especializarse. Si un gameto se especializa en un sentido y el otro en otro sentido, al final la reproducción es más eficiente y, por tanto, ese sistema con gametos especializados se convierte en el modo de reproducirse de la especie. Veamos en qué se especializan los gametos en cada una de estas hipótesis.

Para empezar, pensemos un momento en los recursos con los que cuenta un embrión que crece aislado de su madre para conformarse, ya sea un huevo de pez en medio del mar o el huevo de un avestruz. Ese embrión no puede contar con que su madre le proporcione los nutrientes para ir formando sus pequeños órganos, como ocurre con los mamíferos. Todo lo que va a dar lugar a ese pequeño ser vivo, polluelo, renacuajo o mosca, ya está en el huevo. Es decir, en la mayor parte de los animales los dos gametos que se juntan han de traer consigo los suficientes nutrientes para dar lugar a un ser vivo completo. Los gametos pueden traer cantidades dispares de nutrientes. A veces, al juntarse entre los dos, aportarán alimento suficiente para dar lugar a un individuo y otras veces eso no será posible, y la unión de los gametos no dará lugar a un individuo. En esta situación, y para garantizarse el éxito, es plausible que un animal fabrique gametos muy ricos en nutrientes, que garanticen que siempre que sean fecundados haya nutrientes suficientes. Asimismo, una vez que uno de los dos gametos tiende a ser grande, es inútil que el otro lleve más material que el indispensable. Las medias tintas no son especialmente útiles. Hacer gametos con solo dos terceras partes de los nutrientes que harían falta hará que bastantes fecundaciones no den lugar a nada, y que en otras haya nutrientes de más. Así, la especialización de uno y otro es el sistema más exitoso. Unos que aporten todos los nutrientes y otros que no los aporten. Así, ni se derrocha ni se queda corto.

La segunda de las hipótesis tiene que ver con la posibilidad de encontrarse. Estamos en el mar, y los gametos son células que han de encontrarse con otras células que han de ser de una misma especie y del tipo contrario. Esto no parece especialmente fácil, pero, desde luego, es mucho más sencillo cuanto más grande es uno. Hacerse grande es bueno para ser encontrado. Es razonable pensar y, de hecho, en los modelos matemáticos se observa, que un grupo de individuos de esa hipotética especie marina se especializó en hacer gametos de mayor tamaño simplemente porque eran más fáciles de encontrar. Por otro lado, el otro grupo se especializó en fabricar gametos pequeñitos, muy móviles, muy rápidos, con la capacidad de recorrer mucho espacio explorando mucho territorio tratando de encontrar esos gametos grandes que servían de diana. Todo el mundo sabe que es más difícil que dos personas se encuentren si ambos se buscan recorriendo las calles. Es más probable encontrar a alguien si esa persona espera quieta que si, a su vez, se mueve.

La tercera hipótesis tiene que ver con especializarse en el modo de hacer una mudanza. Cuando dos personas deciden mudarse a vivir juntas es mucho más simple si una de ellas se amolda a vivir en la casa de la otra que cuando lo que tratamos es de mezclar los contenidos de las dos casas. ¿Nos quedamos tu tostador o el mío? ¿Me liberas tres estantes para meter mis libros? ¿Prefiero el color de mis cortinas?, etc. Tal como hemos visto antes, cuando se fusionan dos gametos, no solo es que se junte su información genética, su ADN, sino que también hace falta aportar todos los materiales que serán necesarios para generar el nuevo embrión. No basta con juntar los cromosomas, hace falta una célula que funcione, que sea capaz de leer esta información genética para empezar la construcción del futuro embrión. Y, en este sentido, ocurre como en el caso que comentábamos cuando dos personas comienzan a convivir: hay menos problemas si un gameto aporta solo los cromosomas y el otro aporta, además de sus cromosomas, todo el resto de la célula, que contiene, además de nutrientes, orgánulos como las antes mencionadas mitocondrias, ribosomas para convertir la información genética en algo material y un largo etcétera. Es la denominada «hipótesis de la incompatibilidad citoplasmática», en que los espermatozoides aportan básicamente solo sus cromosomas para ahorrarse discusiones en la mudanza.

¿Y ya está? Pareciera que en la sociedad le damos muchas más capas al concepto de los sexos en comparación con la definición en biología evolutiva. ¿Qué pasa con las categorías que los humanos intuitivamente observamos? ¿Por qué los patos machos suelen ser más coloridos que las hembras? ¿O por qué en la mayoría de primates los machos son más grandes que las hembras? ¿Por qué las hembras de muchas especies dedican más tiempo a la crianza de la descendencia que los machos? ¿Y por qué en los seres humanos también observamos características físicas y comportamentales que son, en promedio, distintas entre mujeres y hombres? ¿Es todo esto exclusivamente producto del ambiente cultural? Bueno, lo cierto es que aquí no acaba la cosa. Y, aunque parezca extraño, esto que hemos visto hoy desempeña un papel importante. Pero todavía nos queda un largo camino para entender cómo el hecho de que un gameto sea pequeño y otro grande —una cuestión aparentemente irrelevante, con lo pequeños que son de todos modos— lleva a que los machos tiendan a mostrar caracteres o comportamientos que se parecen mucho a los de otros machos y son distintos a ciertos caracteres de las hembras, que a su vez también se parecen mucho entre sí. Y también por qué este proceso es más notable en unas especies que en otras. En cualquier caso, está claro que las consecuencias de la anisogamia se extienden en las especies que presentan este sistema para reproducirse causando la aparición del dimorfismo sexual y de los roles sexuales. Y así, por ejemplo, esta diferencia entre los gametos está relacionada con los cuidados parentales. Es lo que se estudia bajo el nombre de «cascada sexual», en la que esta asimetría entre los gametos estableció un intrigante legado que es fundamental en lo que somos en muchos aspectos de nuestro comportamiento.

Hoy hemos completado un recorrido por el mundo natural viendo cuántos sexos hay, por qué suelen ser dos y por qué suelen ser diferentes. Esta explicación se aleja muchísimo de lo que solemos leer sobre el porqué de los sexos, y tiene que ver, en parte, con dónde se quiere poner el foco y el propósito de lo que se quiere explicar. La mayoría de las definiciones que se debaten se centran en aspectos casi exclusivamente humanos. Aspectos realmente interesantes, pero que no logran responder de manera satisfactoria la pregunta de cuántos sexos hay. O de si es o no un continuo. Estudiar los determinantes del sexo, los genes o los cromosomas, o estudiar los procesos que dan lugar, durante el desarrollo del bebé, a que presente unos u otros caracteres no ofrece una respuesta incontestable, como tampoco estudiar la variabilidad en la anatomía o el comportamiento de cada uno de los sexos. Atendiendo a la generalidad del mundo vivo, de muchísimas especies, algunas cercanas a nosotros y otras lejanísimas, a lo que para los seres vivos significa sexo, sexos hay dos. Una pareja que, a diferencia de muchas otras cosas que observamos en grupos de dos en el universo, se mantiene a lo largo de la historia de la vida simplemente porque es lo más estable desde el punto de vista evolutivo.

A continuación, y fuera de programa, como dirían Les Luthiers, una última reflexión: ¿por qué las variaciones de las características dentro de cada uno de los sexos, así como las variaciones en los mecanismos tanto genéticos como embriológicos para conformarlos, llevan en ocasiones a postular en los medios de comunicación que hay más? Porque, como comenté al principio, tenemos esperanzas en que una mayor precisión y objetividad pueda llevar a resolver un problema relativo a la asignación de personas a un sexo, uno de los dos, cuando esas personas no se sienten identificadas con el que se le asigna, o con ninguno. Además de la necesidad de conocer el significado de las definiciones en distintos contextos —mismas palabras pueden significar cosas distintas para la sociedad o en biología—, este es un problema inherente que se ha de categorizar: no todo se ajusta bien a las categorías. Categorizar lo que nos rodea es una herramienta que empleamos todos nosotros para poder hacer predicciones sobre el mundo. Al hacerlo podemos hacer estimaciones sobre lo que esperamos de determinada realidad, objeto o ser vivo, porque asumimos que los elementos de una categoría presentan ciertas propiedades. Cada ser humano, como cualquier otro ser vivo, es simultáneamente un individuo único y un sujeto que comparte características con otros individuos. Eso hace que se nos pueda incluir en categorías sobre la que otras personas piensan algo. Y esto es fuente de tres problemas. Por un lado, un sujeto puede no encajar bien en una categoría, o simplemente le gustaría no ser categorizado. Por otro, por motivos sociales, las propiedades asociadas a una categoría pueden ser dañinas para los allí categorizados. La solución a estos problemas podría ser prescindir de las categorías en determinados aspectos (sexo, orientación sexual…), pero esa es una situación que es improbable que ocurra, dado que hacer categorías funciona a la hora de interpretar el mundo, y nuestro cerebro tiende inherentemente a hacer esta clase de simplificaciones. Es muy difícil convencer a todo el mundo que deje de categorizar. Y no siempre querremos que así sea.

Una segunda posibilidad es abrir más categorías, o crear nuevas definiciones, sustentadas en este caso en estudios científicos que describen de forma más exhaustiva nuestra naturaleza, quizá con la esperanza de que así sean más fácilmente aceptadas. Aunque yo no veo claro que esto solucione gran cosa. Por un lado, al ser cada uno de los seres humanos únicos, seguirá habiendo personas que no encajen en una categoría o que no quieran que se las categorice. Y, por otro, hacer más categorías no se relaciona para nada con las propiedades que se les suponen a los sujetos que las integran. Aquel que quiera justificar una posición ideológica discriminatoria lo hará con esta clasificación o con cualquier otra. Y encima se corre el riesgo de estigmatizar a personas que, para manejarse por la vida, usan las antiguas categorías, más «sencillas», sin hacer ningún daño a nadie. Si lo que pretendemos es explicar que hay que respetar la diversidad individual y los derechos humanos, en absoluto es necesario ninguna justificación de nuestros valores morales sustentada en nuestra biología. Esta última idea —la de justificar valores según lo observado en aspectos biológicos— surge de la creencia de que lo natural es bueno o correcto, la llamada «falacia naturalista». Y es un pensamiento que creíamos haber superado, pero que cada día cobra más auge, y que es peligroso. Porque dar por sentado que «el orden natural» de las cosas es lo correcto también justificaría cualquier componente innato del comportamiento como «positivo», aunque este fuese a todas luces nocivo.

Hay una tercera posibilidad: tratar de que todos seamos conscientes de que las categorías son solamente herramientas para interpretar el mundo, no realidades, que por tanto son falibles y han de ser reconsideradas delante de cada caso particular que nos encontremos. Enseñarnos a ser cautos, a evitar que las características que suponemos de alguien eclipsen las características reales de esa persona. Educarnos en que hemos de dudar de nuestros juicios y reconsiderar nuestros constructos mentales a la luz de las observaciones que hacemos de la realidad. Llevar a lo cotidiano los modos de la ciencia.