Hace 66 millones de años, un asteroide del tamaño del Monte Everest impactó la Tierra, y con su colosal fuerza, provocó la desaparición de los dinosaurios no aviares. Sin embargo, en medio de esta devastación, las plantas con flores lograron resistir. Un reciente estudio científico ha arrojado luz sobre cómo estas plantas se las ingeniaron para sobrevivir mientras el resto del mundo sucumbía al caos. Publicado en la revista Cell, el estudio revela que la duplicación completa del genoma fue clave para su supervivencia.
Investigación internacional descubre un patrón genético
El trabajo fue liderado por un equipo de investigadores de la Universidad de Gante, en Bélgica, quienes analizaron los genomas de 470 especies de plantas con flores, identificando 132 eventos antiguos de duplicación completa del genoma, un fenómeno conocido como poliploidía. Gracias a la ayuda de 44 fósiles vegetales, los científicos pudieron fechar estos eventos clave en la historia evolutiva de las plantas.
Lo que descubrieron fue sorprendente: estas duplicaciones genéticas no ocurrieron al azar. Se agruparon en momentos de mayor caos ambiental en la Tierra, como la extinción del Cretácico-Paleógeno, hace 66 millones de años, y otros eventos de gran estrés climático como el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), hace unos 55,8 millones de años.
Ventajas de un genoma duplicado
En el mundo vegetal, la mayoría de los organismos poseen dos juegos de cromosomas, uno de cada progenitor. Sin embargo, muchas plantas con flores acumularon juegos adicionales de cromosomas por error. Este hecho, que en condiciones normales podría ser problemático, resultó ser una ventaja en tiempos de crisis. Un genoma más grande suele consumir más nutrientes y aumentar el riesgo de mutaciones, lo que dificulta la reproducción. Pero cuando el ambiente se desmorona, un genoma duplicado puede ser un salvavidas.
Las plantas con genomas duplicados mostraron una mayor tolerancia al calor, la sequía y el estrés generalizado. Yves Van de Peer, uno de los investigadores principales, señaló: “La duplicación del genoma completo suele ser vista como un callejón evolutivo sin salida en ambientes estables, pero en situaciones extremas puede proporcionar ventajas inesperadas”.
Un vistazo al pasado para entender el presente
El episodio del PETM, cuando la temperatura global aumentó entre 5 y 8 °C en unos 100.000 años, es especialmente relevante para los investigadores debido a su similitud con el calentamiento global actual. Los científicos advierten que, aunque el pasado sugiere que la poliploidía podría ayudar a las plantas a sobrellevar condiciones de estrés, la velocidad del cambio climático actual no tiene precedentes.
Van de Peer advirtió que, aunque la poliploidía puede ofrecer resistencia, el ritmo del cambio climático actual es mucho más rápido que cualquier cosa observada en el registro geológico, lo que plantea nuevos desafíos para la biología moderna y la conservación de la flora.
Respuestas a enigmas biológicos antiguos
Este estudio también ayuda a resolver una antigua paradoja en biología: si la poliploidía es tan frecuente, ¿por qué no ha llevado a un número aún mayor de especies sobrevivientes? Los investigadores sugieren que, aunque la duplicación del genoma proporciona una ventaja en tiempos de crisis, en épocas estables, estos genomas extra suelen desaparecer. Por lo tanto, el éxito de las plantas con flores en sobrevivir a catástrofes se debe, en parte, a su capacidad de adaptarse rápidamente a las peores condiciones.
Este descubrimiento subraya cómo la naturaleza encuentra formas de adaptarse incluso en las circunstancias más adversas, ofreciendo lecciones valiosas sobre resiliencia y adaptación que podrían ser cruciales para enfrentar los desafíos ambientales actuales y futuros.
