Una investigación multidisciplinaria revela información genética inédita que explica cómo las plantas desarrollaron la capacidad de formar semillas
Redacción Mundo Agropecuario
Las plantas con semilla representan uno de los pilares de la vida en la Tierra: sustentan la agricultura global, proveen combustibles, fibras, medicinas y sostienen ecosistemas completos. Pero, a pesar de su importancia crucial, aún había interrogantes sobre cómo evolucionaron los genes que permiten a estas plantas —desde las más antiguas gimnospermas hasta las angiospermas modernas— construir y proteger semillas. Ahora, un equipo internacional de científicos ha logrado un avance fundamental al descifrar y analizar el ADN de plantas con semilla no florales, combinando paleobotánica, morfología y tecnología genómica avanzada.
La investigación, difundida por Phys.org, se centra en estudiar plantas actuales y fósiles para recuperar información genética antigua y descubrir genes que emergieron en las primeras etapas de la evolución de las semillas. Este enfoque permite reconstruir uno de los capítulos más trascendentales de la historia biológica: el origen de una de las innovaciones evolutivas más exitosas del planeta.
Un linaje antiguo con claves ocultas en su ADN
Las plantas con semilla se dividen en dos grandes grupos: angiospermas (plantas con flores) y gimnospermas (plantas sin flores, como coníferas, cicadáceas o ginkgo). Estas últimas, consideradas “fósiles vivientes” en muchos casos, albergan estructuras genéticas muy antiguas que pueden ayudar a entender cómo se formaron las primeras semillas.
El equipo investigador utilizó herramientas de secuenciación de nueva generación para analizar restos fósiles y especies modernas de gimnospermas, combinando datos morfológicos, bioquímicos y evolutivos para identificar genes ancestrales vinculados con funciones claves como:
- Desarrollo de la cubierta de la semilla.
- Mecanismos de protección ante ambientes extremos.
- Regulación de nutrientes durante la maduración embrionaria.
- Procesos celulares que permiten la viabilidad a largo plazo.
Este cruce de información pasado–presente permitió rastrear la evolución de rutas genéticas críticas en un linaje que domina la Tierra desde hace más de 300 millones de años.
Genes que construyen el “éxito evolutivo” de las semillas
Las semillas son estructuras complejas que requieren mecanismos coordinados de defensa, nutrición, almacenamiento y protección. Por ello, su aparición marcó un salto evolutivo que permitió a las plantas colonizar ambientes secos, sobrevivir a inviernos prolongados y dispersarse a grandes distancias.
Entre los genes detectados por el estudio, destacan aquellos relacionados con:
- Síntesis de compuestos protectores ante la desecación.
- Formación de tejidos especializados que rodean el embrión.
- Respuestas a estrés ambiental como frío, calor o radiación.
- Regulación hormonal involucrada en la germinación.
La identificación de estos genes ancestrales revela que muchas de las funciones que hoy consideramos básicas para el desarrollo de las semillas surgieron mucho antes de que existieran las plantas con flores.
Importancia agrícola y biotecnológica del hallazgo
Comprender estos genes no es únicamente un ejercicio académico. Para la agricultura, las semillas son el punto de partida de toda la cadena productiva. Conocer a profundidad los mecanismos que les dan resistencia y longevidad permite desarrollar:
- Variedades más tolerantes al estrés, esenciales frente al cambio climático.
- Semillas con mayor capacidad de almacenamiento, reduciendo pérdidas postcosecha.
- Cultivos mejorados mediante biotecnología que optimicen la germinación y el rendimiento.
- Estrategias de conservación de especies amenazadas mediante análisis genéticos.
El estudio aporta información clave que podría aplicarse a cultivos tan diversos como cereales, coníferas forestales, plantas medicinales o especies silvestres que forman parte de los ecosistemas agrícolas.
Aquí es donde hallazgos evolutivos se convierten en herramientas prácticas para agricultores, fitomejoradores y científicos interesados en asegurar la seguridad alimentaria global.
El valor de mirar al pasado para asegurar el futuro
Los investigadores también destacan que el estudio de plantas no florales, muchas veces olvidadas en comparación con cultivos comerciales, permite comprender procesos fundamentales que dieron origen a la diversidad vegetal actual. Sus genomas conservan señales evolutivas que muestran cómo las plantas enfrentaron catástrofes climáticas, variaciones atmosféricas y cambios radiales durante millones de años.
Esa resistencia natural, construida a lo largo de incontables generaciones, podría ser clave para diseñar soluciones modernas frente a desafíos como sequías extremas, suelos degradados o brotes de nuevas enfermedades.
Un puente entre paleobotánica y genómica moderna
La combinación de restos fósiles con herramientas genéticas de vanguardia marca un hito metodológico. Los científicos han logrado traducir información del pasado profundo utilizando tecnología actual, lo que abre nuevas posibilidades para estudiar eventos biológicos que hasta ahora solo podían reconstruirse indirectamente.
Este puente entre disciplinas demuestra que incluso plantas que desaparecieron hace millones de años pueden ofrecer información genética valiosa para la agricultura contemporánea.
Semillas: la innovación que cambió el planeta
Gracias a este tipo de investigaciones, los científicos pueden comprender no solo cómo se formaron las primeras semillas, sino también cómo estas estructuras permitieron la expansión global de los ecosistemas terrestres. La capacidad de proteger el embrión, acumular nutrientes y resistir condiciones adversas transformó a las plantas en verdaderos ingenieros del paisaje.
En un momento en que el mundo enfrenta crisis climáticas, presiones sobre el agua y desafíos alimentarios crecientes, entender el origen de esta innovación evolutiva puede ser clave para diseñar cultivos más adaptados y eficientes, integrando saberes del pasado remoto con necesidades del presente.
Referencias
- Phys.org. Wealth of seed-building genes uncovered through fossils and genomics.
- Referencias internas mencionadas en el artículo original y los estudios citados por sus autores.
