Primero separamos la existencia del sexo de la existencia de los sexos.
El sexo es la combinación de dos células en reproducción para producir una sola célula que se convierte en la descendencia.
Los sexos son la especialización de las dos células que se combinan en el sexo de modo que son reconocibles entre sí, por lo que podemos llamar a una mujer y un hombre.
Los dos son eventos evolutivos separados, cada uno de los cuales surge por diferentes razones. Obviamente, los sexos evolucionaron después del sexo.
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La pregunta es sobre hombres y mujeres, es decir, los sexos, por lo que nos centraremos en esto.
El sexo en sí ya ha evolucionado, y el estado ancestral inicialmente habría sido una combinación de células que son más o menos iguales. ¿Cómo evolucionó este estado a un estado donde las dos células que se fusionan son muy diferentes?
Las células sexuales tienen dos tareas muy diferentes que deben realizar.
Primero, deben encontrarse el uno al otro. Para lograr esto, idealmente serían pequeños y altamente móviles.
Segundo, deben apoyar el crecimiento y la supervivencia del cigoto después de que se combinen. Para lograrlo, es útil que puedan almacenar una gran cantidad de nutrientes y mantener sus genes y orgánulos en la mejor condición posible.
Pero estas dos tareas se interfieren mutuamente. Ser altamente móvil requiere generar mucha energía, pero producir energía da como resultado daños a las plantas de energía mitocondriales, así como daños genéticos al genoma, a partir de los subproductos tóxicos de los radicales libres de la respiración. Almacenar una gran cantidad de nutrientes significa ser grande y pesado, lo que significa que se necesita más energía para ser móvil, y aún más daño por la producción de energía.
Resulta que una forma muy efectiva de solucionar este problema es especializarse. Una de las células sexuales se especializa en encontrar la otra. Se vuelve pequeño y muy móvil. Secuestra su energía produciendo mitocondrias en su orgánulo de motilidad, su flagelo, y descarta estas mitocondrias dañadas antes de fusionarse con la otra célula sexual, por lo que nunca se convierten en parte de la descendencia. Esta célula, con el tiempo, evoluciona para convertirse en el esperma, es decir, el macho.
La otra célula del sexo se especializa en apoyar al cigoto. Almacena nutrientes y crece grande. Permanece inmóvil, usando poca energía antes de la fusión, manteniendo su mitocondria fresca en reposo y sin daños, y protege su ADN del daño de los subproductos de la respiración. Con el tiempo evoluciona hacia el huevo, es decir, la hembra.
Este arreglo resulta MUCHO mejor para producir cigotos sanos y viables que los arreglos alternativos, como tener un solo sexo en el que todas las células del sexo son iguales (las células del sexo que aún no están especializadas no pueden ser muy buenas para encontrarse mutuamente o apoyarse el cigoto después de la fusión) o tener más de un sexo (cada sexo adicional más allá de los dos hace que sea más difícil que todas las células sexuales necesarias se encuentren entre sí, lo que hace que la fertilización exitosa sea cada vez menos probable). La ventaja es especialmente marcada para los organismos multicelulares donde el cigoto debe iniciar y completar con éxito la difícil tarea del desarrollo embrionario en un organismo viable.
Por lo tanto, en la mayoría de los casos, la selección natural favoreció enormemente la evolución hacia dos sexos especializados, es decir, machos y hembras, en escenarios alternativos de un solo sexo donde todas las células sexuales son similares o de múltiples sexos / apareamiento, aunque ambas alternativas todavía existen en una minoría de eucariotas derribados.