Ho constata l’estudi més gran fet mai sobre l’evolució dels sistemes sexuals en animals, amb més de 4.600 espècies de peixos de tots els mars del món analitzades.
Un nou estudi de l’Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona ha revelat que el gonocorisme o sexes separats, i no l’hermafroditisme, com proposaven els treballs filogenètics recents, és el sistema sexual ancestral dels peixos. Això explica per què en els peixos l’hermafroditisme és un caràcter que ha aparegut diverses vegades de forma independent durant la seva història evolutiva.
Tots els detalls es recullen en un article publicat avui a la revista Nature Communications. Es tracta de l’anàlisi més completa sobre l’evolució dels sistemes sexuals en animals, amb més de 4.600 espècies pertanyents a més 50 ordres i més de 300 famílies de peixos de tot el món analitzades, que multiplica per més de 10 vegades el nombre de mostres emprades en estudis anteriors.
“Entendre com han evolucionat els sistemes sexuals dels animals és clau, ja que tenen una profunda influència en l'èxit reproductiu dels individus, en la dinàmica de les poblacions, l’ocupació del territori i en esdeveniments de colonització de nous hàbitats. Per tant, els sistemes sexuals determinen la resiliència de les poblacions als canvis naturals i antropogènics”, explica Francesc Piferrer, investigador de l’ICM-CSIC i director de l’estudi.
Per la seva banda, la també investigadora de l’ICM-CSIC i primera autora del treball, Susanna Pla, exposa que “el nostre estudi revela que l'evolució dels sistemes sexuals és més dinàmica i complexa del que s'assumeix habitualment”.
En primer lloc, afegeix, “és més dinàmica perquè hi ha sistemes sexuals que es guanyen i perden amb més facilitat del que es creia” i, en segon lloc, “és més complexa perquè per passar del gonocorisme a l’hermafroditisme simultani -en què un organisme té ambdós sexes simultàniament al llarg de la seva vida- cal passar per un sistema intermedi, l’hermafroditisme seqüencial, en què les espècies canvien de sexe al llarg de la seva vida”.
Els sistemes sexuals en peixos
Els sistemes sexuals, tant en plantes com en animals, varien des de sistemes amb sexes fixos i separats entre mascles i femelles (anomenats dioècia en plantes i gonocorisme en animals) fins a l’hermafroditisme simultani, en què cada individu produeix alhora gàmetes masculins i femenins.
Segons models teòrics, aquests dos sistemes sexuals es poden veure com els extrems d’un gradient de sistemes intermedis pels quals cal passar, com és el cas de l’hermafroditisme seqüencial, tal com ha demostrat per primer cop aquest estudi.
Així, l’estudi publicat ara revela que, almenys en el cas dels peixos, l'hermafroditisme simultani no pot evolucionar directament a partir de sexes separats, sinó que requereix el pas intermedi de l'hermafroditisme seqüencial, especialment a través de les espècies protàndriques, en les quals els individus mascles passen a ser femelles.
Aquest últim, però és un sistema poc estable, es perd gairebé més fàcilment del que es guanya, la qual cosa explicaria el fet que, en peixos, sigui molt més habitual trobar espècies protogínies, en les quals les femelles passen a ser mascles, espècies que són evolutivament més estables.
Implicacios de l’estudi
Tot això té una sèrie d’implicacions evolutives. D’una banda, tot i que el gonocorisme, el sistema de sexes separats mascle-femella, és una condició evolutivament estable, guanyada més ràpid del que es perd, aquests resultats refuten la suposició que la transició al gonocorisme és irreversible i representen un altre exemple contra la llei d'irreversibilitat de Dollo proposada pel paleontòleg belga Louis Dollo el 1893, que diu que, en l’evolució, quan es passa d’un estat a un altre, no es pot tornar mai a l’estat anterior.
D’altra banda, l’estudi recorda que la distribució dels sistemes sexuals dels peixos a l'arbre de la vida és un misteri. “Amb el coneixement i la distribució actual, no podem explicar perquè algunes formes sexuals evolucionen en alguns grups, quan segons els models actuals no ho haurien de fer, i viceversa”, detalla Piferrer.
Aquesta discrepància entre teoria i pràctica coneix com la Paradoxa de Williams, en honor al biòleg evolutiu George Williams. Es va descobrir el 1975, i és un misteri de la biologia evolutiva pel que fa als sistemes sexuals.
Per això, de cara a futures investigacions sobre l’evolució dels sistemes sexuals, l’equip investigador proposa fer servir un nou marc teòric que inclogui trets de la història de vida dels individus com els sistemes d'aparellament, els comportaments de posta o la diversitat de mecanismes de determinació del sexe.
“Només així serà possible obtenir una imatge completa de l’evolució dels sistemes sexuals en peixos, per potser finalment poder resoldre la paradoxa de Williams i tenir en compte tot aquest coneixement en la conservació i la gestió dels recursos marins”, conclou.