¿En qué momento de la evolución los organismos comenzaron a evolucionar por separado como machos y hembras?

Responderé en los diferentes niveles mencionados en el comentario de la pregunta.

No hay soporte de registro fósil para nada aquí, porque la reproducción sexual evolucionó en los eucariotas unicelulares, para los cuales el registro fósil es muy pobre.

La reproducción sexual multicelular se integró así con la evolución independiente de la multicelularidad (una vez en los animales, un par de veces cada uno en los hongos y las plantas). Sabemos que el esperma y el óvulo, y por lo tanto los fenotipos celulares masculinos y femeninos, es un rasgo basal para los animales; los procesos de ovogénesis y espermiogénesis son exclusivos de los animales recientes y universales entre ellos, por lo que es razonable concluir que es un rasgo que caracteriza a los animales. (Para más de estos, vea ¿Qué es un animal (Opisthokonta: Metazoa)?).

Esto fue anterior a la radiación cámbrica, porque las esponjas se conocen desde antes, y las esponjas ya son animales multicelulares y sexuales.

La cuestión del dimorfismo sexual completo (no solo el esperma y el óvulo) es mucho más abierta. Los primeros casos probados y verdaderos de dimorfismo sexual que conozco provienen de crustáceos phyllocarid de 405 Ma Devonian (todavía no publicados hasta ahora, aún no hay citas), y también hay estudios que apoyan la presencia de dimorfismo sexual en el Cámbrico mayor. trilobites (por ejemplo, Cederström et al. , 2011).

Esos trilobites del Cámbrico serían los primeros conocidos en el registro fósil, pero esto no significa mucho, ya que el dimorfismo sexual es algo que es bastante fácil de evolucionar para cualquier animal con una diferenciación celular y tisular tan extensa como los animales triploblásticos. Es por eso que hoy en día no tienes esponjas, medusas ni corales sexualmente dimorfos, sino muchos artrópodos dimórficos, vertebrados, moluscos, etc. La radiación cámbrica era una radiación de animales triploblásticos, por lo que es razonable concluir que es cuando Comenzará a encontrar verdadero dimorfismo sexual en los animales.

Por supuesto, siempre existe el enigma de Ediacaran, y es posible y probable que alguien intente mostrar el dimorfismo sexual en algunos de esos bichos raros. Si los consideramos animales (buena posibilidad), entonces eso retrasa la fecha.

La respuesta corta es: para una mayor probabilidad de variabilidad genética.

Los gametos masculinos y femeninos (es decir, el esperma y el óvulo, respectivamente) contienen solo la mitad del material genético del progenitor. Cuando se producen (en un proceso llamado Meiosis, cada par de cromosomas se alinea y algunos genes se intercambian entre los dos cromosomas (estos se llaman cromosomas homólogos). Este evento se denomina cruce cromosómico. Lo que hace es arrastrar los genes entre los dos cromosomas en un par. Así que al final, cada cromosoma aún sale completo, pero algunos de sus genes se intercambian con genes homólogos del otro (Ej .: – gen que controla el color de los ojos). Esta es una forma de variabilidad genética. es producido.
La otra forma es combinando la mitad del material genético de un padre con la mitad de otro.

Ahora, ¿por qué es importante esta variabilidad genética?

La razón es la evolución por selección natural. Así es cómo:

1) Uno de los resultados primarios es minimizar los trastornos genéticos. Entonces, si uno de los padres tiene un trastorno genético recesivo y el otro no, los niños generalmente tienen menos probabilidades de tener ese trastorno genético. [1] Esto hace que la población en general sea más saludable.

2) Otra razón es la resistencia a las infecciones. Los genes que dan origen a los diferentes anticuerpos en nuestro sistema inmunológico son extremadamente variables. También se combinan de diferentes maneras entre sí para producir más variaciones de anticuerpos. [2] Entonces, si hay más variabilidad en estos genes, es probable que tengamos mejores sistemas inmunológicos. Esto funciona también a nivel de población; contribuye a lo que se conoce como inmunidad de rebaño [3], lo que hace que la población en general sea más resistente a los brotes de infecciones.

3) Dado que nuestro entorno siempre está cambiando, es probable que una mayor variabilidad genética genere más combinaciones de todo tipo de genes. Es posible que esto no importe cuando el entorno está en un estado, pero si el entorno cambia, o si ese grupo de personas se traslada a otro lugar.
Por ejemplo, la población noruega desarrolló una piel más clara porque hay menos luz solar directa en esas latitudes y en ese clima [4]; La piel más clara es más permeable a la absorción de la radiación UV, lo que facilita la producción de vitamina D con una menor intensidad de luz solar. La vitamina D es esencial para prevenir el raquitismo. Ahora, por otro lado, la población etíope evolucionó con pieles más oscuras porque las pieles más oscuras son más resistentes a los altos niveles de radiación UV incidente en los países más cercanos al ecuador y, por lo tanto, más resistentes al cáncer de piel.

Por lo tanto, tener dos sexos diferentes es una ventaja evolutiva; hace que la especie en su conjunto sea más resistente.

Referencias:
1. (a) Herencia mendeliana – http://en.wikipedia.org/wiki/Men
(b) Trastornos genéticos – http://en.wikipedia.org/wiki/Gen
2. Recombinación de VDJ – http://en.wikipedia.org/wiki/V%2
3. Inmunidad al rebaño – http://en.wikipedia.org/wiki/Her
4. Color de la piel humana – http://en.wikipedia.org/wiki/Hum

En primer lugar, necesitamos definir las diferencias entre los dos sexos. ¿Cómo definirías masculino o femenino? ¿Podemos definirlos por características físicas, es decir, la presencia de un pene para los hombres y la presencia de glándulas mamarias para las mujeres? – NO
Las ranas no tienen pene … ¡¿Y qué pasa con las plantas ?! No nos centremos entonces en las características físicas.
La diferencia fundamental entre los sexos se reduciría entonces a las células sexuales o gametos que poseen. El sexo que tiene gametos más pequeños y numerosos se llama masculino, mientras que el que posee células sexuales más grandes se llama femenino.
Ahora, retrocedamos el reloj a los tiempos primitivos y veamos cómo surgieron los dos sexos.

En los organismos primitivos (ej. Hongos) no hay machos ni hembras. Cualquiera puede aparearse con cualquier otra persona. No hay ‘espermatozoides’ y ‘óvulos’, solo un tipo de células sexuales llamadas isogametes. Cuando dos isogametes se fusionan, ambos contribuyen con un número igual de genes al nuevo individuo y también contribuyen con cantidades iguales de reservas de alimentos.
Ahora vamos a la evolución de los gametos masculinos y femeninos:
En los días en que todos los gametos eran del mismo tamaño, habría habido algunos más grandes que otros. Los isogametes grandes tendrían una ventaja sobre el tamaño promedio, ya que habrían proporcionado a su embrión una mayor reserva de alimentos, favoreciendo así una tendencia hacia isogametes más grandes. Pero aquí está la trampa. La evolución de los isogametes más grandes lo abrió a una explotación egoísta con los isogametes más pequeños. Estos isogametes más pequeños podrían sacar provecho si se fusionan con los más grandes. Lo lograron al ser más móviles y buscar activamente isogametes más grandes. La ventaja que tenía un organismo al producir isogametes más pequeños era que podía producir muchos de ellos y, por lo tanto, tener muchos descendientes. A medida que avanzamos, podemos ver dos estrategias diferentes que se desarrollan aquí: la primera es la estrategia de “gran inversión” de producir isogametes más grandes con una gran cantidad de reservas de alimentos, la segunda es una estrategia de “pequeña inversión” de producir numerosos isogametes más pequeños y más móviles que buscaría activamente los más grandes. Los isogametes medianos perdieron aquí porque no podían competir. Con el tiempo, los gametos más grandes se volvieron más fijos, de modo que podrían fusionarse fácilmente con los más pequeños más activos.
Aunque, esta es una explicación muy simplificada, así es como la evolución condujo a la formación de los dos sexos: los más grandes son el óvulo (hembra) y los más pequeños el esperma (macho).

Para más información, le insto a que lea ‘El gen egoísta’ de Richard Dawkins. Esta respuesta en particular se puede encontrar en uno de sus capítulos, Batalla de los sexos.

Esta pregunta ha sido discutida en detalle por un largo tiempo. La verdad es que en el reino de los seres vivos hay varios géneros, y en algunos casos los individuos tienen la capacidad de transformarse fluidamente de uno a otro. La evolución de los géneros ha dado varios giros diferentes, algunos de ellos bastante extraños. Hay organismos microscópicos que tienen hasta siete géneros diferentes, los anélidos a menudo tienen dos a la vez, con el apareamiento que da lugar a dos lotes diferentes de huevos, ciertos artrópodos se han convertido en partenogenéticos, y solo producen machos bajo un estrés ambiental extremo y solo producen quistes más resistentes. Algunos peces cambian de sexo a lo largo de sus vidas con jóvenes que se convierten en hembras primero y después de que varias crías se masculinizan y pasan el resto de sus vidas inseminando a hembras más jóvenes.

La mejor discusión del asunto en mi opinión son las obras de Dorion Sagan, el hijo periodista de Carl Dagan y su ex esposa, la bacterióloga Lynn Margulies. Sus escritos, que se basan en la investigación de su madre, llevan a la conclusión de que la evolución del apareamiento sexual surgió como una defensa contra el daño genético causado por la radiación ultravioleta y para evitar la depredación de los parásitos. La radiación UV en la luz solar en células desprotegidas conduce a una polimerización irreversible entre ciertos pares de bases en su ADN. Sin corregir, conduce a errores en la duplicación de ADN que se convierten en múltiples mutaciones, muchas de las cuales son incompatibles con la vida. El acoplamiento de Intergender con su intercambio de ADN proporcionó una plantilla de respaldo, ya que sería poco probable que se produjeran las mismas mutaciones en la misma cadena de ADN de dos individuos diferentes al mismo tiempo.

La evolución posterior de los marcadores de superficie individuales, las formas más simples de los principales grupos humanos de histocompatibilidad, permitió que los individuos derivados del sexo evolucionaran hacia los parásitos que necesitan marcadores de superficie específicos para poder invadir a sus especies huésped, lo que dio una ventaja de supervivencia adicional a las especies sexuales. Hay mucho más que decir sobre este complicado tema, pero su descripción debe ser muy básica.

No puedo tomar crédito por esta respuesta. Fue proporcionado por un miembro de http://www.yelshir.com , una red social que solo las personas inteligentes pueden unirse. El número de personas que hacen preguntas sobre Yelshir, en comparación con las personas disponibles para responder, es muy favorable para aquellos que desean que sus preguntas sean respondidas por personas brillantes.

Para hacer su propia pregunta en Yelshir:

http://www.yelshir.com/genium/as

Si bien no puedo responder cómo sucedió la división entre hombres y mujeres, tengo información que me parece bastante interesante. Hay plantas dioicas que tienen géneros masculinos y femeninos. Ejemplos familiares son el acebo (algunas plantas tienen bayas rojas, las niñas y otras no, los niños) y el ginkgo. Debido a que los árboles de ginkgo hembra producen frutos del tamaño de una cereza que huelen mal y son tóxicos (si los levantas, la piel podría pelarse en tus manos), cuando los ginkgoes se siembran en ciudades, se esfuerzan por plantar solo los machos.

Lo interesante de esto es que hay hormonas esteroides que determinan qué plantas son niños y cuáles son niñas. Los niños obtienen testosterona, las niñas reciben estrógeno. Que es como nosotros!

Así que la división entre hombre y mujer es bastante antigua, más antigua que la división entre plantas y animales.

Espero que alguien pueda contestar la pregunta original!

No estamos completamente seguros de cómo sucedió, pero sabemos que comenzó con microbios que solo se producían asexualmente, es decir, no necesitaban ningún material genético de otro organismo.

Entonces probablemente tengamos organismos que podrían producir asexualmente, pero también podrían incorporar material genético de otro organismo en su descendencia. Todos ellos eran capaces de donar y recibir material genético, es decir, eran funcionalmente tanto hombres como mujeres. Estos evolucionaron mucho más rápido que los organismos que solo podían reproducirse asexualmente porque la combinación de material genético significa mayores diferencias entre progenitores y descendientes que con la simple clonación, por lo que las especies cambian más rápidamente.

No estamos seguros de los próximos pasos, pero según las especies que aún existen, es posible que obtengamos organismos que solo se reproducen sexualmente, pero que combinan características masculinas y femeninas. Desde allí podrían haber cambiado a organismos que algunas veces eran masculinos y otras femeninas, pero no a la vez, y luego a organismos que podrían ser masculinos o femeninos.

Todos estos pasos que he descrito todavía se encuentran en los organismos vivos en la actualidad; Algunos incluso entre vertebrados, no solo microbios. Los seres humanos evolucionaron a partir de un ancestro común de los mamíferos que ya tenía dos sexos distintos.

Voy a responder desde la perspectiva de la reproducción. Pero mirando desde la perspectiva de la evolución, no hay una distinción clara entre hombre y mujer.

El plásmido F es usado por algunas bacterias para transferir genes. [Conjugación bacteriana] Pero no hay diferenciación entre los tipos de células.

Mientras tanto, los ascomicetos suelen tener dos tipos de apareamiento denominados “Mat 1-1” y “Mat 1-2” o en el caso de la levadura como “a” y “α” (alfa). [Tipo de apareamiento] [Apareamiento de levadura] [Apareamiento en hongos]

Basidiomycetes por otro lado puede tener miles de diferentes tipos de apareamiento. [Tipo de apareamiento]

A medida que los movimientos unicelulares se hacen multicelulares, comienza a establecerse un nuevo tipo de reproducción basado en la oogamia. La reproducción oogámica se caracteriza por el esperma y el óvulo. Esto ha sido registrado en algas como Volvox carteri. [Ref1] También se ha reportado en Pleodorina starrii. [Ref2]. Aunque todavía hay mucho más que entender sobre el origen de la oogamia.

[Ref1] http://www.plosbiology.org/artic…
[Ref2] Un nuevo gen específico para el hombre en las algas revela un origen del hombre y la mujer

También Koala. Estas criaturas tienen cerebros atrofiados, sus cráneos están en su mayoría llenos de agua. Los cerebros requieren mucho combustible, si la vida consiste principalmente en comer hojas, con pocos depredadores naturales, entonces no se requiere mucha inteligencia. Los Gumleaves son abundantes, pero no son densos en energía.

Koala también tiene SEIS dígitos opuestos, lo que confunde la vieja teoría de que la inteligencia humana está relacionada con eso.

Realmente estás haciendo dos preguntas diferentes, pero relacionadas. Primero, ¿por qué tenemos relaciones sexuales? A primera vista, la reproducción asexual parece mucho más eficiente y, a corto plazo, lo es. La consecuencia es que los organismos que se reproducen asexualmente son (salvo la mutación) genéticamente idénticos. Esta falta de diversidad hace que estos organismos sean mucho menos adaptables a las condiciones cambiantes y más vulnerables a los parásitos y patógenos. La reorganización de genes debido a la reproducción sexual significa que todos los miembros de una especie no necesariamente comparten las mismas vulnerabilidades. Por ejemplo, si un nuevo virus infecta a una comunidad que se reproduce en forma asexual, todos los miembros son igualmente susceptibles, lo que posiblemente resulte en una plaga que termina con la especie. Si el mismo virus infecta a una comunidad de reproducción sexual, la mayor diversidad genética significa que algunos miembros pueden ser menos susceptibles o incluso inmunes. La combinación de material genético de múltiples fuentes también puede usarse para reparar genes defectuosos, o al menos enmascarar los efectos de genes “rotos” con copias de trabajo.

La reproducción sexual parece una buena idea. Entonces, ¿por qué necesitamos hombres y mujeres? ¿Por qué no un solo sexo, donde todos pueden reproducirse con alguien más? ¿Por qué no 10? O 50? La respuesta es nuestra mitocondria. Hace unos dos mil millones de años, una célula ancestral absorbió una bacteria en particular que era tan eficiente en la producción de energía que la célula la mantuvo para aumentar su propia producción de energía. Con el tiempo, esta bacteria dejó de “aumentar” la producción de energía y en cambio se convirtió en parte integral de ella, convirtiéndose en la “mitocondria”. Hoy en día, la producción de energía en células eucariotas como la nuestra es manejada por las mitocondrias, trabajando en un concierto cercano con el núcleo celular. Esta relación parece optimizarse mejor cuando las mitocondrias provienen de una sola fuente. El resultado es dos sexos: una célula, la célula “masculina”, es despojada de todo material no esencial, convirtiéndose básicamente en un núcleo sentado encima de un motor externo (que se descarta después de la fertilización), mientras que la célula “femenina” se convierte en la más grande Célula en el cuerpo, que contiene todas las mitocondrias y el citoplasma y otros recursos que necesita un organismo en desarrollo. Solo hay 2 sexos porque las células masculinas y femeninas representan los extremos. En términos de mitocondrias, las únicas opciones son “todas” o “ninguna”.

Solo habría un género si:
1. Eramos organismos unicelulares.
2. O si fuéramos procariotas.

Pero la mayoría de nuestras células son una mezcla de dos tipos de ADN: ADN nuclear y ADN mitocondrial. Tienen que funcionar en armonía porque de lo contrario la célula no tiene energía y muere. (Incluso hay una hipótesis de que las mitocondrias una vez infectaron la célula nuclear y más tarde desarrollaron una forma de simbiosis: el ADN mitocondrial es circular al igual que la bacteriana).

En un momento u otro, aparecerán mutaciones. El desequilibrio entre los dos tipos de ADN es más probable que exista. Entonces, ¿qué puede hacer una célula para sobrevivir?
Necesita nuevo ADN.
Los varones (generalmente) contribuyen solo con el ADN nuclear, ya que su ADN mitocondrial se almacena en la cola de los espermatosoides que se dejan fuera del óvulo durante la concepción.

Ahora tendrás una nueva forma de ADN nuclear y el ADN materno. Si todo funciona bien, el feto es viable. Algunos fetos son abortados espontáneamente.
La naturaleza siempre construye más de lo que necesita y destruye el excedente más adelante.

Hay muchas especies que no tienen diferentes sexos (por cierto, en la jerga moderna, sexo = físico, género = identidad). En estas especies, cualquier individuo puede aparearse con otro.

El sexo y la recombinación existen para generar diversidad (es mucho más complejo que eso, pero esa es la idea básica).

Escribí una respuesta detallada aquí: ¿Por qué las cosas evolucionaron para requerir dos para reproducirse? ¿No sería más seguro y eficiente si un individuo en una especie pudiera duplicarse solo?

Solo tienes dos sexos porque no hay necesidad de más. Mecanicamente, tendría que ser un sistema muy complejo para un sexo adicional. Los beneficios de un sexo adicional serían mínimos y los costos altos (hay un costo exponencial doble para el sexo tal como está; tres sexos significarían un costo triple).

Hombres y mujeres son solo la expresión fenotípica de dos estrategias reproductivas muy eficientes y complementarias. Los machos producen muchos gametos con poca inversión en cada uno. Las hembras producen pocos gametos, pero con una alta inversión en cada uno. Estos dos opuestos se complementan entre sí como una división del trabajo.

Todo lo dicho, hay especies con más de dos “sexos”. Me viene a la mente la papaya, que tiene plantas masculinas, femeninas y hermafroditas (la fruta que comemos proviene de plantas hermafroditas).

El sexo se considera la “Reina de los Problemas Evolutivos”; hay mucha complejidad que los biólogos evolutivos debaten, pero su premisa es incorrecta.

La evolución sugiere que las mutaciones aleatorias del material genético se probarán para determinar su estado físico. Muchos (o la mayoría de estos cambios) conducen a una condición física desfavorable en el entorno existente, pero en ocasiones uno puede ser beneficioso. El intercambio y la recombinación del material genético aumentaron la tasa de aparición de variaciones, lo que llevó a un mayor número de potencialmente favorables.

Hay muchas especies (típicamente organismos unicelulares) que se reproducen asexualmente. Aunque, se requiere una señal para desencadenar la formación y el desarrollo del “embrión” cuando el padre está “listo” para ello.

Todavía es una cuestión de estudio sobre por qué comenzó la reproducción sexual. Una de las teorías ampliamente aceptadas es que la meiosis es una forma avanzada y mejor de división celular que no solo allana el camino para la diversidad genética y, por lo tanto, una evolución más rápida, sino que también posee características únicas que pueden “reparar” el ADN.

Consulte la meiosis en Wikipedia …

Bien, comencemos con la última pregunta primero: Muy fácil, el organismo se reproduce dividiéndose principalmente en copias múltiples de sí mismo, por ejemplo, en bacterias y muchos hongos. Un agua fangosa es el suceso de dos bacterias diferentes que, básicamente, se fusionan en un globo con dos núcleos independientes y luego comparten su material de ADN. Se puede considerar algo entre la reproducción no sexual y la sexual, ya que aunque compartan su ADN, más tarde volverían a su estado en un solo núcleo, antes de entrar en la reproducción no sexual que de otro modo se consideraría. Esta podría muy bien ser la transición entre las dos, la reproducción asexual y la sexual.

Ahora, para la pregunta anterior, se vuelve un poco más difícil, al menos para mí. Primero, debemos corregir la suposición errónea de que “es necesario que dicha funcionalidad se reproduzca durante la transición evolutiva “, como hemos cubierto anteriormente, la reproducción no sexual es una cosa, por lo que la reproducción sexual es solo otra adaptación. Cómo surgió esa adaptación está más allá de mí en este momento.

¡Algunas especies tienen más de dos sexos! Algunas setas tienen literalmente miles.

Existen algunas teorías sobre cómo se produjo, pero si recuerdo correctamente, las especies hermafroditas intercambian genes antes de la reproducción. Digamos que hay una población de parásitos que viven en estos hermafroditas. Ellos ‘prefieren’ (es decir, se seleccionan de modo que) si los individuos infectados se reproducen con individuos no infectados, de modo que su progenie también esté infectada, lo que aumenta efectivamente la proporción de individuos con este parásito. Los parásitos que pueden imponer el apareamiento selectivo se seleccionan para, y eventualmente se convierten en simbiontes y posiblemente se combinan como orgánulos o lo que sea. Una forma efectiva de hacer esto es introducir una modificación cromosómica para que solo los animales de sexo opuesto puedan producir descendientes viables. Hola presto – diferentes sexos!

Evolución de la reproducción sexual.

No puede. El nacimiento de los géneros en realidad tiene poco sentido porque requiere que una especie se divida prácticamente en dos y luego se vuelva a unir. Una buena estrategia, si sabes lo que estás haciendo, pero la evolución es un proceso ciego sin ninguna guía para tomar buenas decisiones como esta.

¿Las primeras formas de vida tenían un hombre y una mujer? Si no, ¿cuándo comenzaron las especies a evolucionar en dos sexos?

La reproducción sexual aparece en el registro fósil hace alrededor de 1 a 1.2 billones de años, unos 300 millones de años después de la primera vida multicelular y 3 billones de años después de la vida unicelular.

Las ventajas parecen haber sido una forma de enmascarar mutaciones perjudiciales, aumentar la tasa de adaptación y lidiar con la competencia de su propia especie.

Pienso en matemáticas: una relación de 1 significa que nadie está interactuando. Las tríadas a la vez son raras. 4 a la vez es aún más raro (corte 2 + 2). Así que 2 en el momento en que la relación es requerida en el universo en general.

Por “todas las especies”, creo que te refieres a vertebrados. La distinción hombre / mujer no se aplica a todos los seres vivos multicelulares. Algunos organismos multicelulares se reproducen al arrojar esporas. Otros, como las plantas con flores y las lombrices de tierra, tienen órganos sexuales masculinos y femeninos en un cuerpo.

Marc Srour ya dio una excelente respuesta a esta pregunta: la respuesta de Marc Srour a ¿Cuándo en la historia de la evolución la reproducción sexual fue creada exclusivamente para una especie?