Newsgroup: it.scienza.biologia
Titolo: Sesso e parassiti

Mi ricollego a quanto diceva VR su un altro 3D per vedere se qualcuno mi sa
risolvere un paio di dubbi.
"...lo sviluppo delle distinte polarità sessuali assume una valenza
fondamentale in ambito evolutivo, aumentando enormemente la variabilità.
Alcuni studi fanno anche pensare che tale variabilità sia stata anche un
forte deterrente contro organismi parassiti, dando origine a
caratterizzazioni citologiche sempre inedite e nuove."
Niente in contrario, o quasi niente, al fatto che la variabilità sia utile
nella competizione con i parassiti. Ma mi riesce difficile credere che sia
stato questo il motore che ha originato la sessualità. Io ci vedo almeno tre
difficoltà.
Penso di poter partire dal fatto che, per parassiti, si intendano organismi
competitori ad un qualunque livello che sono avvantaggiati nell'escalation
adattativa dal fatto di avere generazioni molto più brevi degli organismi
"parassitati".
La prima difficoltà.
All'inizio, prima che il sesso si evolvesse, gli organismi in cui si è poi
evoluto dovevano essere di un ordine di grandezza simile (e quindi avere
generazioni di lunghezza simile) a quella degli organismi che sarebbero poi
diventati i loro parassiti. Questo è necessario, in quanto se il sesso si è
evoluto proprio in funzione della corsa agli armamenti contro i parassiti,
allora un organismo che fosse già più grande, ed avesse già generazioni più
lunghe di quelle dei parassiti, pur senza avere riproduzione sessuale,
avrebbe evidentemente già risolto il problema in altro modo. Non gli sarebbe
necessaria la riproduzione sessuale, mancherebbe la pressione evolutiva
necessaria.
Ma se questi organismi erano piccoli come i loro parassiti, allora non
serviva loro la riproduzione sessuale, ed anzi sarebbe stata dannosa, in
quanto avrebbe allungato i tempi di generazione prima che fosse possibile
aumentare le dimensioni.
In pratica, la riproduzione sessuale è utile ad un organismo che abbia
generazioni più lunghe di quelle dei suoi competitori, ma un organismo non
può avere generazioni più lunghe se prima non sviluppa la riproduzione
sessuale, e se non ha generazioni più lunghe manca la pressione evolutiva
verso la sessualità.
Certo, il paradosso può essere risolto postulando una gradualità nei modi e
nei gradi di ricombinazione, ma non mi convince molto.
Seconda difficoltà.
Buona parte dei parassiti _ha_ la riproduzione sessuale. Ora, se la
ricombinazione serve a controbilanciare il tasso di mutazione più rapido
dato da generazioni più brevi, come mai gli organismi che hanno sia la
ricombinazione che le generazioni brevi non prevalgono?
Terza difficoltà.
Siamo poi così sicuri che la variabilità intraspecifica sia utile nella
lotta contro i parassiti?
E' vero che, ad ogni generazione, compariranno delle nuove combinazioni di
geni, fra le quali sarà probabile che ce ne sia una resistente al parassita,
ma è anche vero che con la stessa probabilità ce ne saranno di _non_
resistenti al parassita. Perciò il clade parassitato offrirà sempre al
parassita degli ospiti, anche se il parassita avesse ucciso tutti gli
individui sensibili della generazione precedente. Inoltre, la variabilità
potrebbe agevolare il passaggio di un parassita da un clade ad un altro.
Nel caso di cloni, invece, il parassita dovrebbe sforzarsi di più. Non
avrebbe ospiti comunque adeguati ad ogni generazione, in quanto i cloni, non
avendo variabilità, sarebbero o tutti morti, o tutti resistenti. In un clade
formato da cloni, un unico mutante potrebbe produrre tutta generazione
successiva, composta da individui tutti uguali, e tutti ugualmente
resistenti. Perciò il parassita sarebbe costretto ad imbroccare la mutazione
giusta, perchè solo quella funzionerebbe. Sarebbe, per il parassita, una
condizione molto più restrittiva di quella che si presenta in un clade di
individui tutti diversi. Inoltre la riproduzione per clonazione dà al
parassitato un'onesta chance di estinguere il parassita, come il parassita
ha quella di estinguere il parassitato, mentre in una popolazione variabile
il parassita non si estinguerà facilmente, come pure il parassitato.
Epidemia vs. endemia.
In sostanza, mi pare che le due situazioni si equivalgano.
Pareri?
Danilo
 
 
--------------------------------
Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 Pareri?
Più che altro un paio di domande: "Per quanto se ne sa oggi, sulla base
degli studi paleontologici, quali furono i primi organismi a riprodursi
sessualmente e a che periodo risalgono? E i primi parassiti quando
comparvero?"
Saluti,
Aleph
 
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

Prendiamo una popolazione in cui coesistano individui che si
riproducono per clonazione e individui che si riproducono
sessualmente.
Finche' tutti i figli, e i figli dei figli, sopravvivono e si
riproducono, i cloni aumenteranno percentualmente, giusto? E questo
e' il doppio costo della sessualita'.
Pero' anche i riproduttori sessuati aumenteranno numericamente.
Certo, diventeranno una percentuale sempre piu' piccola della
popolazione, ma il loro numero assoluto aumentera'. Quindi, fino a
che la popolazione non incontra una limitazione alla propria
crescita, non si puo' dire che i cloni prevalgano.
Voglio dire, se la popolazione di New York aumenta del mille per
cento nel giro di una generazione, e gli italiani a New York
aumentano solo del dieci per cento, non per questo si puo' dire che
si stiano estinguendo. Anzi.
Ma naturalmente nessuna popolazione puo' crescere in eterno. Prima o
poi incontrera' certamente un limite ad un'ulteriore crescita.
Per come la vedo io, il limite puo' essere di tre tipi:
1. un fattore random insensibile alla diversita' genetica;
2. la competizione interspecifica con coevoluzione:
3. la competizione intraspecifica.
Il primo fattore e' l'unico che prevede un vantaggio per il semplice
fatto di essere percentualmente dominanti. Ma e' un fattore insolito,
secondo me. Puo' essere abiotico, o puo' essere rappresentato, ad
esempio, da un predatore opportunista. Ma dev'essere raro,
infrequente, altrimenti genera una pressione adattativa.
Per tornare all'esempio di prima, una bomba che elimini un decimo
della popolazione di New York puo' estinguere la comunita' italiana,
ma non puo' estinguere i newyorkesi. Pero', se cade una bomba al
mese, sopravvivono i figli di chi si disperde, e quindi il fattore
non e' piu' insensibile alla diversita' genetica (culturale,
nell'esempio, ma e' per capirsi).
Il secondo fattore si presenta sotto due vesti, predazione-
competizione e parassitismo sensu Hamilton.
La predazione-competizione, se non comporta coevoluzione, ricade nel
primo caso. Se comporta coevoluzione allora non portera'
necessariamente alla sessualita', in quanto la variabilita' richiesta
ad uno dei competitori e' regolata dalla pressione evolutiva, e
quindi dalla variabilita', dell'altro competitore. Se entrambi i
competitori sono cloni, nessuno dei due esercita sull'altro
sufficiente pressione evolutiva da giustificare l'invenzione della
sessualita'.
Il parassitismo e' un caso diverso, in quanto il parassita vive
secondo una scala temporale diversa da quella del parassitato, ed ha
una popolazione molte volte piu' grande, percio' puo' portare
all'estinzione una popolazione di cloni in un tempo sufficientemente
breve da non permettere un adattamento. Il problema e' che cio'
dovrebbe succedere ogni poche generazioni del parassitato, per
giustificare l'invenzione della sessualita' (l'invenzione nel senso
del vantaggio di un carattere acquisito casualmente, intendo). Ma
questo non sembra succedere. Quindi immagino che il meccanismo di
Hamilton possa funzionare, di quando in quando, ma che non sia
affatto la regola.
Il terzo fattore e', secondo me, quello che puo' davvero dare un
vantaggio ad ogni generazione alla riproduzione sessuata. Ogni minima
differenza fra competitori quasi identici puo' dare il vantaggio
sufficiente a monopolizzare la generazione successiva. Se noi diamo
per scontato che, all'esaurirsi di una risorsa fondamentale, solo una
piccola parte dei figli dei riproduttori porti i propri geni nella
generazione successiva, allora quel che dobbiamo capire e' quanto
incida il caso, e quindi quanto valga la posizione di Kimura, e
quanto invece valgano le minime differenze dovute alla
ricombinazione. Pero' io tenderei a pensare che, in una popolazione
costituita al novanta per cento di organismi identici l'uno
all'altro, il dieci per cento che si discosta dalla media abbia buone
probabilita' di contenere i genitori della generazione successiva. Il
che elimina il doppio svantaggio del sesso, sempre secondo me.
Ma una pressione evolutiva di questo genere, basata essenzialmente su
differenze minime, ha senso solo se i competitori sono quasi
identici. Quindi ha senso solo in un'ottica di competizione
intraspecifica. Infatti ad una gazzella non importa proprio nulla di
essere piu' veloce di un ghepardo. Quello che davvero le importa e'
di essere appena un tantino piu' veloce delle altre gazzelle, e tanto
le basta.
Poi, c'e' un problema, o almeno pare a me...
In una popolazione di cloni, il mutante sessuato dove piffero la
trova la diversita' allelica che dovrebbe costituire il suo vantaggio?


Danilo
Potrebbe anche essere diversità dovuta solo alla ricombinazione, con
geni che si spostano accanto ad altri e danno luogo a nuove
combinazioni di geni. C'è anche il problema della ricerca del partner,
poi.
Conclusione. Fondamentalmente si pensa che il sesso dia come vantaggio
una maggiore variabilità. Che poi questo serva per combattere i geni
"negativi" all'interno della popolazione, per fornire nuove
combinazioni geniche o addirittura nuovi geni (ma per questo ci sono
anche le mutazioni, che funzionano anche nelle specie asessuate),
oppure per creare nuove combinazioni che i parassiti non possono
"seguire" è la questione controversa. Secondo te il sesso dà origine a
un calderone (non dimentichiamoci che il sesso dà luogo a geni di
individui diversi - magari generati da mutazioni - di entrare in
contatto e generare ancora altre combinazioni) in cui bollono le nuove
combinazioni da cui l'ambiente e la selezione naturale pescano le
migliori. E solo le specie che hanno il sesso possono creare il
calderone. E' così? 
MarkIII

 calderone. E' così?
No, non è così. Spero di essermi spiegato meglio, adesso. Il sesso è dannoso
quanto utile. E' vero che crea nuove combinazioni, ma è anche vero che
distrugge vecchie combinazioni, che, per definizione (essendo che i genitori
hanno figliato) erano funzionali. Ed è vero che mette assieme mutazioni
avvenute in individui diversi, ma anche questo mi sembra un vantaggio a
lunga scadenza, non un motore.
In buona sostanza, l'unico vantaggio che mi riesce di vedere per una prole
che varia random attorno ad un valore ottimale, è una competizione
intraspecifica che premi, di generazione in genrazione, dei fattori in base
ad un criterio frequenza-dipendente. Il che sarebbe anche una buona
spiegazione sia della stasi, sia dell'eventuale gradualismo dell'evoluzione,
nei casi in cui il criterio occasionalmente non sia frequenza-dipendente, ma
invece direzionale.
Tornando all'esempio del ghepardo e della gazzella, non si vede perchè mai
dovrebbe tornare utile alla gazzella aumentare dell'uno per mille la sua
velocità di generazione in generazione, visto che resta comunque più lenta
del ghepardo. A meno di non prendere in considerazione la competizione
intraspecifica. Essere più veloce, anche di pochissimo, delle altre
gazzelle, la rende un riproduttore, e porta i suoi geni nella generazione
successiva.
