El dimorfismo sexual es definido como las variaciones en la fisonomía externa, como forma, coloración o tamaño, entre machos y hembras de una misma especie. Se presenta en la mayoría de las especies, en mayor o menor grado.
En la mayoría de las especies de insectos, arañas, anfibios, reptiles, aves rapaces, etc. las hembras son más grandes que los machos, mientras que en los mamíferos el macho suele ser el de mayor tamaño, algunas veces de modo muy notable.
También se da el caso de que individuos del mismo sexo presentan distinto aspecto morfológico, lo que recibe el nombre de polimorfismo sexual. Ahora bien, resulta conveniente aclarar que no todas las especies de animales presentan dimorfismo sexual. Muchos reptiles, por ejemplo, con los órganos sexuales internos, no demuestran notorias diferencias externas entre los especímenes de diferente sexo.
En el caso de los mamíferos, donde los órganos sexuales masculinos se manifiestan en modo externo, el dimorfismo sexual es bien claro. Por ejemplo, el perro macho presenta sus genitales externamente, mientras que la hembra los tiene internos; por otra parte, como en otros mamíferos adultos, las hembras muestran bien marcadas las glándulas mamarias.
Sin embargo, en otras especies de mamíferos, este dimorfismo sexual muestra otros rasgos distintivos. Un ejemplo claro es el del león, especie en la que el macho muestra un mayor tamaño y una profusa cabellera en forma de melena, de la que carece la hembra, o las especies de ciervos en las que a menudo el macho presenta astas, ausentes en las hembras.
Una de las principales características morfológicas que diferencian a los hombres y a las mujeres es la distribución de la grasa abdominal. Este parámetro se puede determinar mediante el Índice cintura/cadera, el cual varía con la edad y dependiendo del sexo:
La relación entre edad/sexo y el tamaño/forma corporal depende de procesos biológicos subyacentes y factores ambientales.
En el caso de la clase aves, es muy común hablar de dimorfismo sexual refiriéndose fundamentalmente al plumaje, como en el diamante mandarín (Taeniopygia guttata), el gorrión común (Passer domesticus) o el cabecita negra (Carduelis magellanica), los machos en general presentan un plumaje más llamativo que el de las hembras. Por ello se expresa con o sin dimorfismo sexual, según machos y hembras compartan el colorido de sus plumajes. Pero suele darse el caso que el plumaje presenta dimorfismo estacional, un plumaje diferente para macho y hembra, durante la estación reproductiva y similar en ambos sexos durante la estación invernal o no reproductiva. Estos plumajes son comunes en aves migratorias. En general las especies de aves que presentan marcado dimorfismo sexual en colorido, etc., también presentan gran dimorfismo en comportamiento; mientras que aquellas especies en que los machos y hembras difieren poco morfológicamente suelen compartir las actividades de construcción del nido y cuidado de la cría.
Otras características diferenciadoras pueden ser por ejemplo la cresta en la cabeza y los espolones en las patas de los machos de la gallina doméstica (Gallus gallus).
En los peces, también hay ejemplos claros de dimorfismo sexual. Un claro ejemplo de ello es el luchador de Siam (Betta splendens), siendo el macho dotado de colores más brillantes y aletas más amplias.
Entre los invertebrados encontramos muchos casos de dimorfismo sexual. Si bien en estos animales las diferencias —para la mayoría de las especies que las presentan— están en el tamaño (ejemplo: la hembra de la tarántula, del género Grammostola, es mucho más grande que el macho), también se pueden encontrar variaciones cromáticas (como en ciertos lepidópteros) o de apariencia (como en algunos cefalópodos).
Los insectos presentan una gran variedad de dimorfismos sexuales en ciertos taxones. Estas diferencias sexuales incluyen tamaño, ornamentación y coloración, así como producción de feromonas, luz (Lampyridae), ausencia de alas, etc. El mayor tamaño de las hembras en muchos taxones evolucionó a pesar de la intensa competencia entre los machos. En Osmia rufa, las hembras son más grandes y gruesas que los machos, con los machos de 8 a 10 mm y las hembras de 10 a 12 mm de longitud. Este dimorfismo sexual es causado por la cantidad de provisiones en las celdillas de machos o hembras, en que las hembras disponen de más polen que los machos.
Además del dimorfismo sexual, algunas especies presentan dimorfismo entre los machos, que parece tener el objeto de determinar diferentes papeles. Esto se observa en la especie de abejas Macrotera portalis en que hay un morfo macho de cabeza pequeña capaz de volar y un morfo de cabeza grande que no vuela.
Anthidium manicatum también presenta dimorfismo sexual masculino. La selección de machos más grandes que las hembras está determinado por el comportamiento territorial agresivo y por el éxito reproductivo resultante. Machos más pequeños también están presentes. Lasioglossum hemichalceum es otro ejemplo de abeja que muestra un dimorfismo marcado entre los machos de la especie.
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