Secondo i biologi gli elementi fondamentali che caratterizzano gli Esseri Viventi sono 6, e precisamente:
Omeostasi: la regolazione dell'ambiente interno per mantenerlo costante - Metabolismo: la conversione di materiali chimici in energia per l'organismo - Crescita: l'aumento delle dimensioni utile per migliorare la sopravvivenza - Interazione: la risposta appropriata agli stimoli dell'ambiente - Riproduzone: la produzione di nuovi esseri simili a sé stesso - Adattamento: la capacità di evolversi lungo le generazioni. La Riproduzione, a sua volta – come noto - può essere 'asessuata', quando un organismo genera copie identiche di se stesso, oppure 'sessuata', quando la generazione di un nuovo individuo deriva dalla fusione di due nuclei cellulari diversi, provenienti, di norma, da due individui diversi.
Alla riproduzione sessuata ed ai suoi vantaggi evolutivi è dedicato il post di oggi, scritto da Andrea Sacchi per 'Scienza in Rete'.
LUMEN
<< Oltre alla ben più famosa selezione naturale, nei suoi scritti Charles Darwin descrive anche un altro fenomeno selettivo quasi opposto, ossia la selezione sessuale.
Questo contrasto apparente deriva dal fatto che la riproduzione sessuale e i caratteri sessuali secondari (non legati direttamente agli organi genitali), sono spesso costosi a livello biologico. Basti pensare alla coda del pavone o ai canti ininterrotti delle cicale, il cui unico scopo è soltanto attirare una femmina per potersi accoppiare. Eppure, nonostante ciò, la riproduzione sessuale è un meccanismo saldamente fissato nel corso dell’evoluzione.
Il sesso (e di conseguenza la riproduzione sessuale) si è evoluto tra 2,5 e 3,5 miliardi di anni fa, e da allora il meccanismo è rimasto ampiamente conservato. Questo comporta però evidenti svantaggi: innanzitutto la necessità di un partner con il quale accoppiarsi, oltre ad una complessità anatomica e strutturale maggiore (ossia organi appositi).
Riprodursi senza sesso? Si può fare!
Gli organismi più semplici, come per esempio i batteri, non hanno sesso e si riproducono asessualmente, generando copie identiche di se stessi. Esistono anche organismi pluricellulari (formati cioè da più cellule) che si riproducono senza sesso: le spugne di mare (comprendenti l’intero phylum Porifera), come molti tra gli organismi marini più semplici, ne sono un esempio.
Questo contrasto apparente deriva dal fatto che la riproduzione sessuale e i caratteri sessuali secondari (non legati direttamente agli organi genitali), sono spesso costosi a livello biologico. Basti pensare alla coda del pavone o ai canti ininterrotti delle cicale, il cui unico scopo è soltanto attirare una femmina per potersi accoppiare. Eppure, nonostante ciò, la riproduzione sessuale è un meccanismo saldamente fissato nel corso dell’evoluzione.
Il sesso (e di conseguenza la riproduzione sessuale) si è evoluto tra 2,5 e 3,5 miliardi di anni fa, e da allora il meccanismo è rimasto ampiamente conservato. Questo comporta però evidenti svantaggi: innanzitutto la necessità di un partner con il quale accoppiarsi, oltre ad una complessità anatomica e strutturale maggiore (ossia organi appositi).
Riprodursi senza sesso? Si può fare!
Gli organismi più semplici, come per esempio i batteri, non hanno sesso e si riproducono asessualmente, generando copie identiche di se stessi. Esistono anche organismi pluricellulari (formati cioè da più cellule) che si riproducono senza sesso: le spugne di mare (comprendenti l’intero phylum Porifera), come molti tra gli organismi marini più semplici, ne sono un esempio.
La riproduzione di questi esseri avviene per partenogenesi: ogni spugna genera cioè una spugna figlia identica alla spugna madre. Questi organismi sono di un unico sesso, e generalmente indicati come di sesso femminile (avendo la capacità di dare la vita a un organismo figlio, seppur identico alla madre).
Non esistono maschi e nessuna spugna necessita di un maschio per riprodursi. Se fossero in grado, non genererebbero neppure figli di sesso maschile perché, energeticamente parlando, sarebbe uno spreco.
Riprodursi con il sesso? Forse è meglio…
A eccezione di questi organismi più semplici, il resto del regno animale è però caratterizzato da una riproduzione sessuata, ossia con due differenti generi (maschile e femminile). I due individui forniscono ciascuno, attraverso i gameti (cellula uovo e spermatozoi), la metà del materiale genetico necessario per la creazione di un nuovo individuo.
Nel caso di Homo sapiens, lo spermatozoo contiene 23 cromosomi e gli altri 23 l’uovo. Con l’unione di queste due cellule si viene così a creare una cellula diploide, ossia con tutti e 46 i cromosomi necessari alla vita, che in seguito a numerose trasformazioni darà poi origine a un embrione.
Il processo di ricombinazione del materiale genetico ha però anch’esso un costo energetico, che si somma ai costi energetici dell’accoppiamento, del corteggiamento, della ricerca del partner e così via. Potremmo definire tutta questa spesa in termini biologici un “bio-costo”, necessario però alla riproduzione.
Il sesso è quindi costoso ma diffusissimo nel regno animale e deve allora conferire qualche vantaggioselettivo alle specie che lo praticano.
Non esistono maschi e nessuna spugna necessita di un maschio per riprodursi. Se fossero in grado, non genererebbero neppure figli di sesso maschile perché, energeticamente parlando, sarebbe uno spreco.
Riprodursi con il sesso? Forse è meglio…
A eccezione di questi organismi più semplici, il resto del regno animale è però caratterizzato da una riproduzione sessuata, ossia con due differenti generi (maschile e femminile). I due individui forniscono ciascuno, attraverso i gameti (cellula uovo e spermatozoi), la metà del materiale genetico necessario per la creazione di un nuovo individuo.
Nel caso di Homo sapiens, lo spermatozoo contiene 23 cromosomi e gli altri 23 l’uovo. Con l’unione di queste due cellule si viene così a creare una cellula diploide, ossia con tutti e 46 i cromosomi necessari alla vita, che in seguito a numerose trasformazioni darà poi origine a un embrione.
Il processo di ricombinazione del materiale genetico ha però anch’esso un costo energetico, che si somma ai costi energetici dell’accoppiamento, del corteggiamento, della ricerca del partner e così via. Potremmo definire tutta questa spesa in termini biologici un “bio-costo”, necessario però alla riproduzione.
Il sesso è quindi costoso ma diffusissimo nel regno animale e deve allora conferire qualche vantaggioselettivo alle specie che lo praticano.
Tutti i biologi concordano sul fatto che il punto chiave della riproduzione sessuata è che questa sia in grado di introdurre variabilità genetica, ossia (grazie al ri-arrangiamento del materiale genetico dei genitori, contenuto nei cromosomi) si generino individui con un nuovo codice genetico, potenzialmente in grado di adattarsi meglio alle modifiche dell’ambiente esterno.
Il sesso risulta così vantaggioso a breve termine per il singolo individuo, perché tra la prole che è in grado di generare (con i suoi stessi geni) è altamente probabile trovarne qualcuno adatto a sopravvivere e a riprodursi a sua volta. Resta però in dubbio il vantaggio effettivo nelle specie che, come l’uomo, hanno elevatissimi costi energetici per la riproduzione, e bassissima fecondità.
Un’ulteriore ipotesi che viene avanzata, riguarda la riparazione dei geni stessi: il danno presente su un cromosoma può essere riparato scambiando la parte danneggiata con il cromosoma omologo (ossia quello corrispondente ma derivato dal gamete del partner, cellula uovo o spermatozoo).
La variazione genetica, secondo questa ipotesi, sarebbe quindi il prodotto dei processi sessuali e non il vantaggio chiave in termini evolutivi, in quanto la riproduzione sessuale stessa si sarebbe evoluta come semplice conseguenza della ricombinazione (effettuata come sistema riparatorio per i geni).
Tutte queste ipotesi hanno però lo svantaggio di poter essere controllate solo in un lungo lasso di tempo: il loro effetto può essere osservato solo in moltissime generazioni successive e l’unico vantaggio a breve termine sembrerebbe essere la lotta contro gli altri organismi competitori (in particolare i parassiti).
In realtà non è ancora stata avanzata un’ipotesi totalmente soddisfacente a riguardo, anche se le caratteristiche principali, qui succintamente riassunte, sono già state ampiamente delineate. Ciò di cui siamo certi è che il sesso porta questi e molti altri vantaggi, motivo per il quale negli ultimi miliardi di anni di evoluzione la tendenza sembra non essersi mai interrotta.
In organismi complessi come Homo sapiens, dove le sovrastrutture culturali e le organizzazioni sociali hanno un ruolo estremamente rilevante nella vita di tutti i giorni, il sesso ha ovviamente assunto valori ben più profondi e radicati. Comprendere però i meccanismi che stanno alla base di tutto ciò, non toglie fascino al sesso, ma aggiunge semmai ancora più suggestione a un fenomeno così ricco e complesso. >>
Il sesso risulta così vantaggioso a breve termine per il singolo individuo, perché tra la prole che è in grado di generare (con i suoi stessi geni) è altamente probabile trovarne qualcuno adatto a sopravvivere e a riprodursi a sua volta. Resta però in dubbio il vantaggio effettivo nelle specie che, come l’uomo, hanno elevatissimi costi energetici per la riproduzione, e bassissima fecondità.
Un’ulteriore ipotesi che viene avanzata, riguarda la riparazione dei geni stessi: il danno presente su un cromosoma può essere riparato scambiando la parte danneggiata con il cromosoma omologo (ossia quello corrispondente ma derivato dal gamete del partner, cellula uovo o spermatozoo).
La variazione genetica, secondo questa ipotesi, sarebbe quindi il prodotto dei processi sessuali e non il vantaggio chiave in termini evolutivi, in quanto la riproduzione sessuale stessa si sarebbe evoluta come semplice conseguenza della ricombinazione (effettuata come sistema riparatorio per i geni).
Tutte queste ipotesi hanno però lo svantaggio di poter essere controllate solo in un lungo lasso di tempo: il loro effetto può essere osservato solo in moltissime generazioni successive e l’unico vantaggio a breve termine sembrerebbe essere la lotta contro gli altri organismi competitori (in particolare i parassiti).
In realtà non è ancora stata avanzata un’ipotesi totalmente soddisfacente a riguardo, anche se le caratteristiche principali, qui succintamente riassunte, sono già state ampiamente delineate. Ciò di cui siamo certi è che il sesso porta questi e molti altri vantaggi, motivo per il quale negli ultimi miliardi di anni di evoluzione la tendenza sembra non essersi mai interrotta.
In organismi complessi come Homo sapiens, dove le sovrastrutture culturali e le organizzazioni sociali hanno un ruolo estremamente rilevante nella vita di tutti i giorni, il sesso ha ovviamente assunto valori ben più profondi e radicati. Comprendere però i meccanismi che stanno alla base di tutto ciò, non toglie fascino al sesso, ma aggiunge semmai ancora più suggestione a un fenomeno così ricco e complesso. >>
ANDREA SACCHI
Piccola considerazione di attualità trovata in rete, collegata all'argomento del post:
RispondiElimina<< L’emergenza sanitaria legata alla pandemia da SARS-CoV-2 inciderà probabilmente sulla fecondità umana, ma non nella direzione che storicamente ha fatto seguito ai picchi di mortalità dovuti a guerre, malattie o carestie.
Se la reazione ad eventi traumatici di portata mondiale in passato ha visto il ripetersi di periodi di maggiore fecondità, forse anche come spinta simbolica verso una ritrovata fiducia, il nuovo coronavirus non sembra infatti essere accompagnato da quei fattori che tendono a favorire un aumento delle nascite.
Nessun baby boom come effetto quarantena, insomma.
Lo scenario è opposto: l’incertezza economica e il ricadere delle responsabilità di cura dei più piccoli sulle famiglie sono elementi che difficilmente spingeranno le coppie, soprattutto giovani, a decidere di fare un figlio. >>