Un estudio internacional liderado por Bélgica y Sudáfrica revela que la duplicación completa del genoma ayudó a las plantas con flores a sobrevivir al impacto del asteroide que extinguió a los dinosaurios.
La poliploidía, o acumulación de juegos extra de cromosomas, permitió a las plantas adaptarse mejor a condiciones ambientales extremas como calor, sequía y falta de luz.
El análisis de 470 especies vivas y 44 fósiles muestra que los eventos de duplicación genética coincidieron con grandes catástrofes ambientales en la historia de la Tierra.
Los científicos sugieren que este mecanismo podría ser clave para la adaptación de plantas al cambio climático actual y futuro.
Cuando el enorme asteroide que acabó con los dinosaurios impactó contra la Tierra hace 66 millones de años, los ecosistemas quedaron arrasados. Sin embargo, mientras innumerables especies desaparecían, muchas plantas con flores consiguieron sobrevivir y abrirse paso en un planeta completamente transformado.
Ahora, un estudio internacional liderado por investigadores de Bélgica y Sudáfrica arroja luz sobre el mecanismo biológico que permitió esa resistencia. El trabajo, publicado en la revista Cell, señala que la duplicación completa del genoma fue decisiva para soportar algunos de los episodios más extremos de la historia terrestre.
Los científicos sostienen que este fenómeno natural, conocido como poliploidía, ofreció a numerosas plantas una ventaja inesperada frente a cambios ambientales bruscos. Además, creen que podría desempeñar un papel importante en la adaptación vegetal al cambio climático actual.
El investigador Yves Van de Peer, de la Universidad de Gante, explica que la duplicación genética suele considerarse una desventaja en condiciones normales. Sin embargo, durante crisis ecológicas severas, disponer de material genético adicional puede convertirse en una herramienta evolutiva clave para la supervivencia.
La mayoría de los seres vivos poseen dos juegos de cromosomas, heredados de cada progenitor. En cambio, muchas plantas con flores acumulan juegos extra debido a duplicaciones accidentales del genoma completo producidas a lo largo de la evolución.
Juegos cromosómicos
Existen ejemplos muy conocidos de esta condición. Los plátanos cultivados suelen contar con tres juegos cromosómicos, mientras que algunas variedades de trigo alcanzan hasta seis. Esta característica aumenta considerablemente la complejidad genética de las plantas.
En épocas estables, la poliploidía implica importantes inconvenientes. Las plantas necesitan más recursos, pueden sufrir problemas de fertilidad y también presentan un mayor riesgo de mutaciones perjudiciales. Pese a ello, en escenarios extremos esos mismos rasgos pueden marcar la diferencia entre sobrevivir o desaparecer.
El motivo es que la duplicación genética incrementa las variaciones disponibles y facilita que determinados genes desarrollen funciones nuevas. Gracias a ello, las plantas pueden responder mejor al calor intenso, la sequía, la salinidad o incluso a la falta prolongada de luz.
Para comprobar esta hipótesis, el equipo analizó los genomas de 470 especies de plantas con flores. Después, comparó los resultados con información procedente de 44 fósiles vegetales para identificar cuándo ocurrieron los antiguos eventos de duplicación genética.
Los datos revelaron que muchos de esos episodios coincidieron con grandes catástrofes ambientales, como el impacto del asteroide, el enfriamiento global del Eoceno-Oligoceno o el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno, caracterizado por un rápido aumento de las temperaturas mundiales.
Según los autores, estas crisis actuaron como auténticos cuellos de botella evolutivos. La destrucción de ecosistemas redujo la competencia y permitió que las plantas con genomas duplicados desarrollaran nuevas capacidades adaptativas a largo plazo frente a condiciones extremas.
La investigación también plantea paralelismos con la actual crisis climática. Aunque el calentamiento moderno avanza mucho más deprisa, los expertos consideran que la poliploidía podría ayudar a determinadas especies vegetales a soportar mejor los cambios ambientales del futuro.