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Eusocialidad y haplodiploidía: definición, hipótesis y evolución

Publicado el 19 agosto, 2021

¿Qué significa eusocialidad?

¿Puedes imaginar un futuro en el que vivirás en casa el resto de tu vida y ayudarás a criar a tus hermanos y hermanas? Si bien nunca salir de casa y pasar cada momento asegurándose de que sus hermanos sean cuidados puede parecer una pesadilla, es la estrategia de historia de vida empleada por varios grupos diferentes de organismos.

Específicamente, la eusocialidad es una estrategia de historia de vida utilizada por algunos insectos, mamíferos y crustáceos. Implica las siguientes características:

  • No todos los miembros de la sociedad se reproducen.
  • Los adultos viven juntos.
  • Los jóvenes son cuidados por la comunidad y no solo por los padres.
  • Las generaciones se superponen, lo que significa que la descendencia más vieja puede ayudar a criar a la descendencia más joven.

¿Cómo diablos evolucionó esto? Hay algunas teorías diferentes que explican la evolución de la eusocialidad, así que echémosle un vistazo.

Hipótesis haplodiploide

Un organismo diploide obtiene un conjunto de cromosomas de cada padre, por lo que termina con dos copias de su material genético (di = dos). Un organismo haploide, por otro lado, solo tiene un conjunto de cromosomas (hap = single). En la haplodiploidía , los machos provienen de un huevo que no está fertilizado, por lo que son haploides. Las hembras, sin embargo, provienen de huevos fertilizados por lo que son diploides. Este tipo de genética se ve en la Orden de los himenópteros, que incluye avispas, abejas y hormigas. A menudo, la hembra de apareamiento se conoce como reina y es la única hembra que se aparea.


La eusocialidad se ve en las abejas
abeja

El objetivo de un organismo es transmitir su información genética, y la clave para comprender la hipótesis haplodiploide radica en comprender cuánto material genético se comparte entre los miembros de la familia.

En este sistema, el esperma de un hombre es genéticamente idéntico ya que es haploide. Debido a esto, si la reina es monógama (solo tiene una pareja), las hermanas compartirán el 75% de su material genético. La reina y su descendencia compartirán el 50% de su material genético, y las hermanas y hermanos compartirán el 25% de su material genético.

Debido a esta relación, es beneficioso que una hija ayude a criar a sus hermanas (relación del 75%) en lugar de tener su propia descendencia (relación del 50%).

Pero cuando se descubrió la eusocialidad en especies no haplodiploides, algunos científicos comenzaron a cuestionar esta hipótesis, buscando otra explicación.

Hipótesis de la monogamia

La hipótesis de la monogamia sugiere que la eusocialidad es más propensa a evolucionar en especies que practican la monogamia. Esto se debe a que si una reina se aparea con una pareja, los hermanos están más estrechamente relacionados (piense en hermanos completos frente a medios hermanos) y, por lo tanto, es beneficioso para los hermanos ayudar a criar descendientes más jóvenes. Esto se aplicaría tanto a los grupos haplodiploides como a los diploides, y dado que no todos los grupos eusociales son haplodiploides, muchos científicos prefirieron esta hipótesis a la hipótesis haplodiploide. ¡Vaya, eso fue una especie de trabalenguas!

Ecología

Finalmente, algunos científicos creen que la eusocialidad está ligada a la ecología porque algunos entornos promueven la eusocialidad. Exploremos qué tipo de factores ecológicos y de historia de vida conducirán a la eusocialidad.

En muchas especies, si una hembra muere, su descendencia morirá. Sin embargo, en la eusocialidad si la reina muere, otros en la comunidad criarán a la descendencia. Esto se ve en organismos donde la descendencia está indefensa, como las abejas, y se denomina seguro de vida .

Continuando, si hay mucha comida en territorios específicos, sería beneficioso para la descendencia quedarse en el área y ayudar a proteger el territorio. En estos casos, salir y encontrar su propio territorio es demasiado arriesgado, por lo que se quedan. Esto se denomina defensa de la fortaleza porque la descendencia adulta se queda para proteger el hogar, y este comportamiento se puede ver en termitas, pulgones y escarabajos.


Algunas especies de rata topo viven en una sociedad eusocial
rata topo

El último factor ecológico se llama distribución de alimentos y se puede observar en ratas topo. Las ratas topo eusociales se pueden encontrar en áreas donde la comida es irregular. Debido a la irregularidad de los hábitats adecuados, es difícil que las crías adultas abandonen la colonia y sobrevivan, por lo que se ha seleccionado quedarse con la colonia y ayudar a criar a los hermanos.

¿Cuál es la mejor hipótesis?

Entonces, ¿qué hipótesis explica mejor la evolución de la eusocialidad? Por un lado tenemos la idea de que es beneficioso ayudar a criar hermanos porque son parientes cercanos, y por otro lado es porque beneficia al individuo permanecer en el nido o colonia. ¿Es la estrecha relación una consecuencia de la convivencia o una causa de la eusocialidad? Los investigadores están divididos sobre el tema, pero algunos estudios muestran que la monogamia es ancestral, al menos en los insectos. Por ejemplo, en un estudio se encontró que en 267 especies de hormigas, avispas y abejas que practican la eusocialidad, la monogamia era ancestral, lo que significa que se encontraba en los ancestros y se transmitía. Si bien la monogamia juega un papel, otros científicos creen que la eusocialidad evoluciona debido a un conjunto de vías. Por ejemplo, los organismos necesitan vivir juntos,

Resumen de la lección

La eusocialidad es una estrategia de historia de vida donde las generaciones se superponen, los adultos viven juntos, no todos los miembros se reproducen y los jóvenes son cuidados por la comunidad. Hay diferentes ideas sobre cómo evolucionó esto y, en realidad, es probable que sea una combinación de factores. Veamos algunas de las ideas propuestas por los científicos.

Nombre Definición Visto en…
Hipótesis haplodiploide En la haplodiploidía, las hembras son diploides y los machos son haploides. Debido a esto, las hermanas comparten el 75% de su composición genética y las madres y los hijos comparten el 50%. Esto conduce a la eusocialidad porque ayudar a criar a un hermano es tan bueno (y mejor) que tener su propia descendencia si la descendencia puede sobrevivir hasta la madurez. Abejas, hormigas y avispas.
Hipótesis de la monogamia Si una reina tiene una sola pareja, los hermanos comparten gran parte del mismo material genético, por lo que es beneficioso ayudar a criar a un hermano. Termitas
Ecológico Los factores con el medio ambiente y la historia de vida apoyan la eusocialidad para la supervivencia e incluyen el seguro de vida (si la madre muere, otros pueden criar a la descendencia), la defensa de la fortaleza (beneficia a la descendencia quedarse en casa y ayudar a proteger y proteger la colonia o el nido), y distribución de alimentos (los recursos son irregulares, es mejor quedarse en la colonia donde hay suficiente comida en lugar de mudarse a otra región y no sobrevivir). Abejas, termitas, pulgones, escarabajos y ratas topo.

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