Cuando las plantas con flores silvestres están evaluando a otras, a menudo pueden terminar en un matrimonio entre parientes cercanos en lugar de vecinos, según ha revelado un nuevo estudio.
por la Universidad de Edimburgo
Los hallazgos sobre los hábitos de apareamiento de las flores silvestres nativas de Gran Bretaña representan el primer estudio genético del mundo de todos los híbridos, la descendencia de dos especies diferentes, de cualquier flora nativa .
En el mundo animal , los híbridos como las mulas suelen ser infértiles y representan un callejón sin salida evolutivo. Pero en las plantas, los híbridos fértiles son comunes y pueden formar el combustible crudo que impulsa la evolución.
Los híbridos entre especies pueden tener un impacto evolutivo drástico en el mundo de las plantas, desde superar a sus padres para formar nuevas especies hasta inundar genéticamente especies raras y llevarlas a la extinción.
Sin embargo, el proceso que conduce a la formación de híbridos entre especies de plantas silvestres es muy impredecible y ha desconcertado a los biólogos durante décadas.
Para abordar esto, los investigadores de la Universidad de Edimburgo estudiaron más de 1100 especies de plantas con flores del Reino Unido para examinar los factores que más contribuyen a la formación de híbridos.
El equipo se benefició de extensos estudios previos de la flora nativa británica y combinó datos sobre factores ecológicos, análisis genéticos y el árbol genealógico evolutivo de las plantas, conocido como filogenia.
Sus resultados revelan que los factores genéticos (cuán estrechamente relacionadas están las especies) son muchas veces más importantes que los factores ecológicos, como la distancia geográfica, para predecir si se forman híbridos. Las plantas tienen una gran cantidad de apareamiento posible, ya que el polen puede viajar grandes distancias por el viento o mediante el transporte de polinizadores, como las abejas, mientras que las diferencias genéticas entre especies pueden ser difíciles de superar.
A diferencia de los animales, los investigadores también encontraron que las especies de plantas que tienen diferentes números de juegos de cromosomas, conocidos como ploidía, representan una barrera con fugas pero no absoluta para la formación de híbridos.
Los resultados podrían tener implicaciones importantes para la conservación de las plantas nativas británicas, que se encuentran entre las especies de flora más degradadas del mundo, frente a las amenazas de otras especies importadas o domésticas.
Demasiada mezcla genética puede amenazar con la extinción a las especies nativas británicas. Para protegerlos, el monitoreo podría priorizar especies raras y sus parientes cercanos, que fácilmente pueden formar híbridos.
Los investigadores ahora están estudiando la capacidad de las especies exóticas invasoras para formar híbridos con flores nativas británicas y su impacto en todo el país.
El enfoque utilizado en este estudio podría conducir a nuevos conocimientos sobre la formación de híbridos en otras floras de todo el mundo, así como a examinar el impacto de otros factores ecológicos, como la fertilidad híbrida y el sistema de apareamiento.
El estudio, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences , también involucró a colaboradores, incluidos investigadores del Royal Botanic Garden Edinburgh (RBGE).
El Dr. Alex Twyford, profesor titular de Botánica en la Universidad de Edimburgo, quien dirigió la investigación, dijo: «La flora británica es la más intensamente estudiada en la Tierra, con siglos de esfuerzo dedicado a registrar y comprender nuestras plantas nativas. Esperamos que nuestro El estudio, como el primero en investigar el contexto genético de la hibridación entre todas las especies en una flora, muestra el valor de combinar el registro clásico de plantas con datos genéticos modernos».
El profesor Pete Hollingsworth, director científico y encargado adjunto del Real Jardín Botánico de Edimburgo, quien también contribuyó a la investigación, dijo: «La codificación de barras de ADN de alto rendimiento está transformando nuestra comprensión de la dinámica y las interacciones de las especies, y el despliegue continuo de enfoques de codificación de barras de ADN representará un poderoso método para monitorear la biodiversidad frente a cambios ambientales a gran escala».
Más información: Max R. Brown et al, Los factores genéticos predicen la formación de híbridos en la flora británica, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2023). DOI: 10.1073/pnas.2220261120
