Investigadores de la Universidad de Leeds han estudiado la historia evolutiva de una mutación genética sobre los últimos 100 millones de años. Esta mutación permitió en su día a las plantas tener flores con parte femenina y masculina. El estudio ha sido publicado en PNAS y proporciona un ejemplo perfecto de cómo la diversidad aparece a partir de ese tipo de errores genéticos. Además abre la puerta a investigaciones futuras sobre cómo la Naturaleza consiguió la evolución de las flores y cómo éstas están hechas, flores que son el origen de las semillas y frutas que comemos los humanos y nuestro ganado.
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En un determinado grupo de plantas el gen implicado en la creación de los órganos femeninos y masculinos de las flores ha sido duplicado para crear dos copias muy similares. En la Arabidopsis una copia todavía hace partes masculinas y femeninas, pero la otra copia ha adquirido un papel totalmente diferente: hace que se abran las vainas de semillas. Pero en la boca de dragón (Antirrhinum) ambos genes todavía están relacionados con los órganos sexuales. Una copia hace las partes femeninas pero retiene todavía un pequeño papel en las partes masculinas, mientras que la otra sólo tiene una función sobre los órganos masculinos.
La boca de dragón está justo en el momento evolutivo de dividir el trabajo efectuado por estos dos genes, un momento clave en el proceso evolutivo. Más genes con diferentes papeles proporcionan a un organismo mayor complejidad y abre las puertas a la diversificación y a la creación de nuevas especies.
Mediante el seguimiento hacia atrás en el árbol filogenético de las plantas con flores los investigadores han calculado que esta duplicación genética se dio hace 120 millones de años. Pero la mutación que separa el uso de estos genes que hace Arabidopsis y Antirrhinum ocurrió 20 millones de años más tarde.
Los investigadores han descubierto que el comportamiento diferente del gen en cada tipo de planta está ligado a un aminoácido. Aunque los genes son muy similares, las proteínas que codifican no siempre tienen la misma secuencia de aminoácidos. Cuando el aminoácido está presente la actividad de la proteína se limita a los órganos masculinos. Cuando no está la proteína es capaz de interaccionar con otras proteínas relacionadas con la producción de flores, permitiendo hacer tanto las partes femeninas como las masculinas.
Según dice Brendan Davies la pequeña mutación engaña a la maquinaria de la planta para que inserte un aminoácido extra y este pequeño cambio ha creado diferencias dramáticas en cómo estas plantas controlan los órganos reproductivos. "Esto es la evolución en acción, aunque todavía no sabemos si esta mutación resultará ser un camino sin salida o quizás dé lugar a más complejidades futuras", añade. "Nuestra investigación sería un ejemplo excelente de cómo una oportunidad de imperfección espolea cambios evolutivos. Si viviéramos en un mundo perfecto sería mucho menos interesante, sin diversidad y sin oportunidades para que se desarrollaran nuevas especies".
Estos investigados planean ahora estudiar la interacción de proteínas que permite la producción de tanto partes femeninas como masculinas, así como una parte de un proyecto de investigación sobre las bases genéticas gracias a las cuales las plantas producen flores.
A partir de ahora seguro que no veremos con los mismos ojos a las bocas de dragón. Una típica planta ornamental.
1 comment:
Qué interesante descubrimiento! Me encantaría conocer más sobre la evolución, y más si se puede a través de unas plantas con flores, ya tengo muchas en mi casa, pero quiero más, como jacinto y jazmín que se ven increíbles.
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