Hace 66 millones de años, un asteroide del tamaño del Everest impactó la Tierra y “borró” del mapa a todos los dinosaurios no aviares. Las plantas, sin embargo, resistieron. Científicos descubrieron por qué.
Publicaron su estudio en la revista Cell. Allí detallaron que muchas especies con flores sobrevivieron a las peores catástrofes del planeta porque, por accidente, duplicaron la totalidad de sus genes.
El trabajo fue liderado por investigadores de la Universidad de Gante, en Bélgica, y analizó los genomas de 470 especies de plantas con flores.
Consiguieron identificar 132 eventos antiguos de duplicación completa del genoma —un fenómeno conocido como poliploidía— y los fecharon con ayuda de 44 fósiles vegetales.
El resultado fue claro: esas duplicaciones no ocurrieron al azar. Se agruparon, una y otra vez, justo en los momentos de mayor caos ambiental de la historia de la Tierra.
Tener el doble de genes puede ser una ventaja
La mayoría de los organismos tiene dos juegos de cromosomas, uno de cada progenitor. Pero en las plantas con flores, muchas especies acumularon juegos extra por error. El trigo de cultivo puede tener hasta seis, y los plátanos que se venden en los supermercados suelen tener tres.
Eso, en condiciones normales, es un problema. Un genoma más grande consume más nutrientes, aumenta el riesgo de mutaciones dañinas y complica la reproducción. Por lo tanto, en épocas estables, la mayoría de estas duplicaciones desaparecen sin dejar rastro.
No obstante, cuando el ambiente colapsa —por un asteroide, por un calentamiento extremo o por el enfriamiento repentino del planeta— las reglas cambian. Las plantas con genomas duplicados mostraron mayor tolerancia al calor, a la sequía y al estrés en general.
“La duplicación del genoma completo suele verse como un callejón evolutivo sin salida en ambientes estables”, dijo Yves Van de Peer, uno de los científicos que hizo el estudio. “Pero en situaciones extremas puede dar ventajas inesperadas”, señaló.
Según este planteo, los picos de poliploidía detectados coinciden con eventos concretos: la extinción Cretácico-Paleógeno hace 66 millones de años, varios episodios de anoxia oceánica en el Cretácico, la Transición Eoceno-Oligoceno hace unos 33,5 millones de años —cuando el planeta se enfrió abruptamente— y el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM), hace aproximadamente 55,8 millones de años.
Qué pasó hace 56 millones de años
El PETM es el episodio que más atención genera entre los investigadores en relación al presente. En ese período, la temperatura global subió entre 5 y 8 °C en unos 100.000 años, una velocidad que los científicos comparan con el calentamiento actual.
De acuerdo con los autores, la diferencia es que hoy el aumento es mucho más rápido. El propio Van de Peer lo advirtió sin rodeos: “Lo que vemos en el pasado sugiere que la poliploidía puede ayudar a las plantas a sobrellevar estas condiciones de estrés”, aunque reconoció que el ritmo actual del cambio climático no tiene precedente en los registros estudiados.
A su vez, se resolvió una paradoja antigua de la biología: si la poliploidía es tan frecuente, ¿por qué quedan tan pocos rastros de ella en los genomas modernos?
La respuesta, según los investigadores, es que solo los eventos que ocurrieron en momentos de crisis lograron fijarse y perdurar. En épocas tranquilas, las plantas duplicadas simplemente perdían la competencia frente a sus parientes con genomas normales.
Los datos del estudio están disponibles en la plataforma AngioWGD, desarrollada por el equipo de Gante, donde cualquier investigador puede explorar los 132 eventos de duplicación fechados en las 470 especies analizadas.
El equipo está conformado por Hengchi Chen, Fabricio Almeida-Silva, Garben Logghe, Steven Maere, Dries Bonte y Yves Van de Peer.
