¿Cómo empezaron las plantas a sobrevivir en tierra firme?

Las plantas copian regularmente características de otros organismos, como las bacterias y los hongos. Esto puede explicar por qué las plantas fueron capaces de pasar del agua a la tierra.

Durante miles de millones de años, la Tierra fue un páramo estéril. Hierba, árboles, flores: no se veían por ninguna parte. Las plantas solo vivían en el agua. Únicamente hace unos cientos de millones de años hicieron la transición a la tierra firme. Cómo lo consiguieron exactamente no está del todo claro: para sobrevivir en estas condiciones radicalmente diferentes, tuvieron que sufrir grandes cambios.

Las bacterias y los hongos pueden haberles echado una mano, sugiere un grupo de biólogos chinos en un estudio publicado esta semana. Prestaron rasgos genéticos (como la capacidad de absorber nutrientes del suelo "seco") mediante un proceso denominado transferencia genética horizontal.

Transferencia genética Horizontal vs Vertical

A diferencia de la versión vertical de este proceso, en la que una generación pasa la información genética a la siguiente a través de la reproducción, en este caso se pegan trozos de material genético en el ADN de una especie completamente diferente. Esto puede acelerar enormemente la evolución de esta especie: en lugar de desarrollar una determinada característica por sí misma, puede tomarla de otra especie.

Hace tiempo que se sabe que la transferencia horizontal de genes desempeña un papel importante en la evolución de los organismos unicelulares simples, como las bacterias y los hongos. La medida en que contribuye a la evolución de formas de vida más complejas, como los animales y las plantas, está menos clara.

Para obtener una mejor imagen de esto, el equipo de investigación examinó detenidamente los genomas de 31 especies diferentes de plantas. Esto reveló que las plantas modernas han tomado grandes préstamos durante su evolución: casi 600 familias de genes (grupos de genes relacionados) han sido copiados de otros organismos en algún momento. Esto es mucho más de lo esperado, según los investigadores. Las bacterias y los hongos, en particular, tomaron prestados muchos genes y, en algunos casos, un virus o un animal fue la fuente.

Características robadas

Además, el equipo descubrió dos periodos de la evolución en los que un número excepcionalmente grande de genes (más de 100 familias) dieron el salto del microbio a la planta. Una de ellas coincide con la aparición de las plantas en la tierra. Esto sugiere que la transferencia horizontal de genes desempeñó un papel importante en la evolución de las plantas terrestres", afirma el biólogo Jinling Huang, de la Universidad de Carolina del Este, que colaboró en el estudio. Muchos de los genes que se transfirieron, según el equipo, tenían funciones considerables, por ejemplo en la adaptación a entornos más secos.

El estudio también reveló otros sorprendentes rasgos "robados". "Descubrimos que el gen de las cebollas, responsable de la producción de la sustancia que hace llorar a los ojos, procede de una bacteria", dice Huang. "Hay muchos más ejemplos como este".

De acuerdo con las expectativas

"Algunas de estas conclusiones sobre las funciones específicas que cumplen los genes adquiridos son todavía un poco prematuras", dice la bióloga Bárbara Gravendeel del Centro de Biodiversidad Naturalis de Leiden, que no participó en el estudio. Para corroborar este tipo de afirmaciones, se necesita una investigación más amplia en más especies de plantas y la confirmación con otras técnicas de investigación.

No obstante, lo califica de estudio exhaustivo, con un resultado acorde con las expectativas. Por estudios anteriores ya sabemos que la transferencia horizontal de genes tiene lugar en los animales. Y el ADN de las plantas que se encuentra fuera del núcleo celular, en las llamadas mitocondrias y cloroplastos, también procede de las bacterias. En el caso del ADN de los núcleos celulares de las plantas, esto aún no estaba muy claro. Contiene una enorme cantidad de información, a menudo decenas de veces más que el ADN de los núcleos celulares humanos. Gracias a métodos más rápidos y baratos, ahora podemos estudiarlo más fácilmente. Es agradable, pero no muy sorprendente, que ahora también encontremos aquí genes adquiridos.

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