BEIJING, 9 may (Xinhua) -- Científicos presentaron recientemente un vasto árbol de la vida del ADN para las plantas con flores, lo cual representa un importante primer paso para dilucidar el "misterio abominable" de Darwin.
El estudio, realizado conjuntamente por un equipo internacional de investigadores de los Jardines de Kew, el Real Jardín Botánico de Londres, el Instituto de Botánica de Kunming de la Academia China de Ciencias y otras instituciones y universidades, ha sido publicado en la revista Nature.
El árbol de la vida de las plantas con flores, al igual que el árbol genealógico de los humanos, puede ayudar a demostrar cómo se relacionan las diferentes especies entre sí. El árbol de la vida se revela comparando las secuencias del ADN entre diferentes especies para identificar cambios que se acumulan con el tiempo, de forma muy similar a un registro fósil molecular.
Recientemente, el equipo de investigación logró elaborar un vasto árbol de la vida del ADN reuniendo las secuencias del ADN de acceso abierto de más de 9.500 plantas con flores, lo que les permitió responder preguntas clave sobre la vida vegetal moderna y profundizar en la comprensión de sus orígenes.
Una ventaja clave de este enfoque es su capacidad para secuenciar una amplia gama de material vegetal, tanto antiguo como nuevo, incluso en los casos en que el ADN está en muy mal estado. Los vastos tesoros de material vegetal seco de las colecciones de herbarios del mundo, que incluyen casi 400 millones de especímenes científicos de plantas, ahora pueden estudiarse genéticamente.
Valiéndose de dichos especímenes, los investigadores secuenciaron un espécimen de arenaria (Arenaria globiflora) recolectado hace casi 200 años en Nepal y, a pesar de la mala calidad de su ADN, lograron encontrarle un lugar en el árbol de la vida.
Incluso analizaron plantas extintas, como el olivo de Isla Guadalupe (Hesperelaea palmeri), que no ha sido visto con vida desde 1875. De hecho, 511 de las especies secuenciadas ya se encuentran en peligro de extinción, según la Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, además de tres más como la Hesperelaea que ya están extintas.
De las 9.506 especies secuenciadas para este estudio, más de 3.400 se derivaron de material procedente de 163 herbarios en 48 países, con material adicional procedente de colecciones de plantas de todo el mundo, como bancos de ADN, semillas y colecciones vivas.
Entre las especies secuenciadas, a más de 800 nunca antes se les había secuenciado el ADN. Esta secuenciación fue esencial para llenar importantes vacíos de conocimiento y arrojar nueva luz sobre la historia evolutiva de las plantas con flores. Los investigadores también se beneficiaron de los datos disponibles públicamente sobre más de 1.900 especies, lo que destaca el valor del enfoque de la ciencia abierta para futuras investigaciones genómicas.
Las plantas con flores se originaron hace más de 140 millones de años, después de lo cual rápidamente superaron a otras plantas vasculares. Darwin quedó desconcertado por la aparición aparentemente repentina de tal diversidad en el registro fósil y escribió: "El rápido desarrollo, hasta donde podemos juzgar, de todas las plantas superiores en tiempos geológicos recientes, es un misterio abominable".
Utilizando 200 fósiles, los investigadores rastrearon su árbol de la vida en el tiempo para mostrar cómo evolucionaron las plantas con flores a lo largo del tiempo geológico. De este modo descubrieron que las plantas de floración temprana realmente explotaron en diversidad, tal y como lo señaló Darwin. El rápido desarrollo de estas plantas dio lugar, poco después de su origen, a más del 80 por ciento de los principales linajes que existen en la actualidad.
Sin embargo, esta tendencia luego disminuyó a un ritmo más estable durante los siguientes 100 millones de años, hasta que se produjo otro aumento en la diversificación, hace unos 40 millones de años, coincidiendo con una caída global de las temperaturas.
Estos nuevos hallazgos habrían fascinado a Darwin y seguramente ayudarán a los científicos de hoy a enfrentar los desafíos de comprender cómo y por qué se diversifican las especies.
El árbol de la vida de las plantas con flores tiene un enorme potencial para la investigación de la biodiversidad. Esto se debe a que, así como se pueden predecir las propiedades de un elemento en función de su posición en la tabla periódica, la ubicación de una especie en el árbol de la vida permite a los investigadores predecir sus propiedades. Por lo tanto, los nuevos datos serán de gran valor para avanzar en muchas áreas de la ciencia y más allá.
Para que esto sea posible, el árbol y todos los datos subyacentes se han puesto a disposición del público y de la comunidad científica de forma abierta y gratuita, incluso a través del Kew Tree of Life Explorer, el portal de la investigación y los datos de los Jardines de Kew sobre el árbol de la vida de las plantas. Los investigadores creen que ese acceso abierto es clave para democratizar el acceso a los datos científicos en todo el mundo.
El acceso abierto también ayudará a los científicos a aprovechar plenamente el potencial de los datos. Por ejemplo, pueden combinarlo con la inteligencia artificial para predecir qué especies de plantas pueden contener moléculas con potencial medicinal. De manera similar, el árbol de la vida se puede utilizar para comprender y predecir mejor cómo las plagas y enfermedades afectarán a las plantas en el futuro. En última instancia, señalan los investigadores, las aplicaciones de estos datos estarán impulsadas por el ingenio de los científicos que accedan a ellos.■
