Hace 66 millones de años, un asteroide del tamaño del Monte Everest impactó la Tierra, desencadenando una extinción masiva que puso fin a todos los dinosaurios no aviares y arrasó aproximadamente un tercio de la vida en el planeta. Sin embargo, un nuevo estudio de investigadores de la Universidad de Gante en Bélgica revela que muchas plantas sobrevivieron gracias a un fenómeno curioso: la duplicación accidental de genomas.
Publicada en la revista ‘Cell’, la investigación sugiere que este mecanismo natural puede haber ofrecido a muchas plantas con flores las herramientas necesarias para adaptarse a cambios ambientales extremos, un conocimiento que podría resultar esencial en el contexto del rápido cambio climático actual. Yves Van de Peer, uno de los autores del estudio, indica que mientras la duplicación completa del genoma se considera generalmente un callejón sin salida evolutivo en entornos estables, en situaciones adversas, puede proporcionar ventajas inesperadas.
La mayoría de los organismos tienen dos conjuntos de cromosomas, uno de cada progenitor. Sin embargo, en el caso de las plantas con flores, muchas especies presentan conjuntos adicionales tras duplicaciones aleatorias del genoma. Por ejemplo, los plátanos cultivados suelen poseer tres conjuntos de cromosomas, mientras que el trigo puede presentar hasta seis, una condición conocida como poliploidía.
Aunque la duplicación del genoma completo puede consumir más nutrientes, aumentar el riesgo de mutaciones dañinas y afectar la fertilidad, también puede aumentar la variabilidad genética. Este cambio puede permitir que las plantas toleren mejor condiciones de estrés, como altas temperaturas o sequías.
Para investigar por qué persisten ciertos genomas duplicados, Van de Peer y su equipo analizaron los genomas de 470 especies de plantas con flores, creando uno de los conjuntos de datos más amplios en su tipo. Al examinar bloques de genes casi idénticos que sugieren duplicaciones, los investigadores se cruzaron con registros fósiles de 44 especies en un intento de entender cuándo ocurrieron estos eventos.
Los hallazgos revelan un patrón intrigante: los genes que han perdurado tienden a derivar de duplicaciones de genoma completo que se produjeron durante períodos de gran agitación ambiental, incluyendo la extinción masiva de hace 66 millones de años y diversos episodios de enfriamiento global que llevaron al colapso de ecosistemas. Este descubrimiento ayuda a resolver el misterio de por qué la poliploidía es frecuente en el reino vegetal, aunque solo unas pocas duplicaciones se mantienen a lo largo del tiempo.
Los investigadores sugieren que en situaciones de estrés, características que normalmente parecen desventajosas, como poseer un genoma más grande y complejo, pueden volverse beneficiosas. Este estudio no solo proporciona una ventana al pasado, sino que también ofrece claves sobre cómo las plantas podrían adaptarse al cambio climático actual, marcado por un aumento rápido de las temperaturas.
Durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, las temperaturas globales aumentaron entre 5 y 9 °C en aproximadamente 100,000 años, un cambio comparable al calentamiento acelerado que enfrentamos hoy. Aunque el ritmo actual del calentamiento es notablemente más rápido, el análisis de los científicos sugiere que la poliploidía podría ser vital para ayudar a las plantas a sobrevivir y adaptarse a las condiciones cada vez más difíciles.
Al mirar hacia el futuro, los descubrimientos sobre la resistencia de las plantas a condiciones ambientales extremas resaltan la importancia de comprender y preservar la biodiversidad en un mundo que enfrenta cambios climáticos sin precedentes.
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