¿Qué ventajas evolutivas daría limitar las células por organismo?

Mi pregunta anterior era cómo clasificar un dominio (ahora superdominio) de vida duocelular llamado Duotorusa .

Cualquiera que haya tomado biología en la escuela secundaria sabe que toda la vida en la tierra se divide en tres dominios diferentes: bacterias, arqueas y eucariotas. En un planeta en la zona habitable exterior de una estrella tipo K con aproximadamente 1,5 océanos terrestres de agua, hay otro dominio: Duotorusa .

Dos toros entrelazados, similar a lo que imagino una unidad Duotorusa

Dada la agradable codificación de colores de la unidad Duotorusa del microscopio de barrido (es broma, esta es una imagen tomada de TeX.SE), llamaré a las unidades de celdas rojo y azul respectivamente. Estas son mis ideas actuales sobre sus funciones, se pueden cambiar en las respuestas si es necesario para aumentar la ventaja evolutiva.

El glóbulo rojo ayuda a alimentar el organismo. La propulsión (cilios o flagelos) en el glóbulo rojo mueve el organismo y también proporciona (fotosíntesis/encuentra) alimento, que come. Es un procariota, que solo transporta el ADN/ARN necesario para encontrar/obtener alimentos y moverse en función de dónde se encuentre el alimento.

La celda azul es el centro reproductivo del organismo. Tiene una columna vertebral fuerte de celulosa que proporciona estructura a la unidad, así como un núcleo que almacena el ADN necesario para la reproducción, la regeneración de la unidad roja , que es prescindible cuando ocurren condiciones difíciles y la célula azul debe hibernar (oh sí, es puede hacer eso también). La celda azul, cuando las condiciones lo permiten (mucha comida/espacio), produce una nueva unidad azul de Duotorusa que expulsa con algunos desechos citotóxicos (solo para asegurarse de que el 'niño' esté a salvo).

Mi pregunta es, ¿qué hace que un Duotorusa con una unidad roja sea más ventajoso que uno con 100 unidades o uno que puede tener una cantidad casi infinita de unidades rojas? ¿Por qué solo dos unidades tienen que permanecer juntas?

Cualquiera que haya tomado biología en la escuela secundaria : yo no la tomé y definitivamente no me arrepiento de haberla saltado. Más importante aún, no tengo idea de por qué estás preguntando esto, ya que AFAIK no hay absolutamente ninguna ventaja evolutiva para limitar la división celular. Estoy bastante seguro de que hay una ventaja evolutiva para los dos que se fusionan en una sola unidad regular, o para aquellos que desarrollan una división no limitada, ya que rápidamente superarían en número a los que has representado.
Edité la pregunta: resulta que mi pregunta se malinterpretó: claro, las celdas azules producen muchas otras celdas azules. Simplemente no se mantienen unidos como grupo.
@Aify que estaba citando mi última pregunta. (Honestamente, tampoco he tomado la biografía de HS todavía)
La levadura no coincide exactamente con su patrón de Duotorusa, pero puede valer la pena echarle un vistazo. La levadura pasa su vida cambiando entre fases haploides y diploides. Este último tiene dos conjuntos de ADN, pero solo una pared celular. Eso lo hace diferente de lo que quieres, pero solo muestra la enorme versatilidad que vemos en la reproducción celular.
Además, estaba pensando en esto más como una mitocondria externa , si sabes a lo que me refiero. Las mitocondrias aún conservan su ADN y su estructura celular, y no se han fusionado completamente en una célula, sino más bien como orgánulos.
La pregunta se volvió a abrir y eliminé el aviso de ciencia dura más los comentarios relacionados con eso.

Respuestas (2)

Las criaturas indestructibles favoritas de todos, los tardígrados , se conocen como eutélicos . Una vez que alcanzan la madurez tienen un número fijo de células. ¿Algún crecimiento extra? Son solo las células que se hacen más grandes, no las células que se replican.

La mayor ventaja que se me ocurre es la inmunidad al cáncer/problemas de división celular. Tal vez sus organismos existan en un ambiente con alta radiación o muchas hebras de ADN potencialmente peligrosas 'similares a virus', algo que hace que la división celular sea una propuesta extremadamente peligrosa.

En tal entorno, la mejor manera de sobrevivir es replicar las células no más de lo absolutamente necesario. Si sus criaturas de dos células pueden reproducirse pero luego no crecen, se minimiza el riesgo potencial.

Una ventaja secundaria podría ser un acoplamiento más estrecho de las funciones celulares. Al igual que en la programación, es más eficiente agilizar los procesos si sabe que tiene una instancia y una sola instancia de una cosa. Si la celda azul sabe que su único propósito es construir las celdas rojas y copias de sí misma y la celda roja sabe que solo tendrá que alimentar una celda azul, entonces las dos pueden formar un vínculo más estrecho y potencialmente más eficiente. Sin embargo, esto se está estirando un poco, ya que la conclusión lógica de ese proceso es que ambos se conviertan en una unidad.

La tercera ventaja que se me ocurre es la eficiencia en la reproducción. Tu criatura no tiene que contener los planos para hacer celdas azules que se adhieran a celdas azules, solo celdas azules por sí solas. Una vez que se copia una celda azul, eso es todo: no es necesario realizar más integración. La nueva celda azul sabe que necesita hacer una celda roja, y ahí es donde termina el proceso. No se necesitan mecanismos de control complejos para detener la replicación celular en el animal individual.

Al final, todo se reduce al equilibrio: hay que equilibrar las razones para no tener más células con las razones para tener células. Puede ser que la mejor versión sea una azul con cuatro rojas, o una amarilla que haga dos azules con dos rojas cada una, pero si la replicación es una preocupación, su criatura evoluciona para un enlace celular eficiente, y es realmente simple, entonces tiene razones para no crecer replicándose.

+1 por presentar a Eutely. El metazoo modelo favorito de todos, C. elegans , también es eutélico; lo cual es de gran ventaja para los biólogos que lo utilizan como organismo modelo en sus investigaciones genéticas, porque simplifica enormemente el mapeo entre genes y células o tejidos.

Hay organismos con un número relativamente pequeño y fijo de células, pero en cualquier caso como este, donde solo hay dos células, parece más práctico que las células finalmente se fusionen en una sola. La principal ventaja de la multicelularidad, la capacidad de aumentar de tamaño sin limitar la ingesta de alimentos en relación con el volumen, no supera los costos cuando la diferencia de tamaño es tan pequeña.

A menos que: El organismo no nazca así. En cambio, lo que estás viendo es una forma interesante de reproducción sexual, donde las células rojas y azules nacen por separado y viven de forma independiente por un tiempo, pero se unen en un solo organismo cuando maduran. La célula azul demuestra propiedades "femeninas" en el sentido de que contiene el aparato físico para la reproducción, mientras que la célula roja es "masculina" y debe proporcionar energía a la célula azul para poder reproducirse.

Ahora las ventajas reflejan las de otras formas de reproducción sexual: la variación genética y la capacidad de elegir una pareja con buenos genes.

La monogamia es rara entre especies así de simples, pero dado que las células se fusionan físicamente, tal vez pueda ser promovida por el hecho de que una de las células es la principal responsable del movimiento. Múltiples glóbulos rojos pueden tener más dificultades para coordinarse, lo que limita la utilidad de unirse a más de un socio.