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Una planta que ‘no puede morir’ revela su secreto genético

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Welwitschia plant

Escrito por Richard Sima

Las hojas más longevas del reino vegetal solo se pueden encontrar en el árido desierto hiperárido que cruza el límite entre el sur de Angola y el norte de Namibia.

Un desierto no es, por supuesto, el lugar más hospitalario para que crezcan los seres vivos, y mucho menos las verduras de hoja, pero el desierto de Namib, el más antiguo del mundo, con partes que reciben menos de 2 pulgadas de precipitación al año, es donde Welwitschia llama hogar. En afrikáans, la planta se llama «tweeblaarkanniedood», que significa «dos hojas que no pueden morir». El nombre es adecuado: Welwitschia crece solo dos hojas, y de forma continua, en una vida que puede durar milenios.

«La mayoría de las plantas desarrollan una hoja, y eso es todo», dijo Andrew Leitch, genetista de plantas de la Universidad Queen Mary de Londres. “Esta planta puede vivir miles de años y nunca deja de crecer. Cuando deja de crecer, está muerto. Se cree que algunas de las plantas más grandes tienen más de 3.000 años, con dos hojas que crecen constantemente desde el comienzo de la Edad del Hierro, cuando se inventó el alfabeto fenicio y David fue coronado Rey de Israel.

Según algunos informes, Welwitschia no es mucho para mirar. Sus dos hojas fibrosas, azotadas por los vientos secos del desierto y alimentadas por animales sedientos, se desmenuzan y se rizan con el tiempo, lo que le da a Welwitschia un aspecto claramente parecido al de un pulpo.

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Un director del siglo XIX de Kew Gardens en Londres comentó: “Está fuera de discusión la planta más maravillosa jamás traída a este país y una de las más feas. Pero desde que se descubrió por primera vez, Welwitschia ha cautivado a biólogos como Charles Darwin y al botánico Friedrich Welwitsch, que da nombre a la planta; Se dice que cuando Welwitsch encontró la planta por primera vez en 1859, «no pudo hacer nada más que arrodillarse sobre la tierra ardiente y mirarla, medio temeroso de que un toque demostrara que es un producto de la imaginación».

En un estudio publicado recientemente en Comunicaciones de la naturaleza, los investigadores informan sobre algunos de los secretos genéticos detrás de la forma única, la longevidad extrema y la capacidad de recuperación profunda de Welwitschia.

Jim Leebens-Mack, un biólogo de plantas de la Universidad de Georgia que no participó en el estudio, dijo que «nos da una base para comprender mejor cómo Welwitschia hace todas las locuras que hace».

El genoma de Welwitschia refleja el entorno árido y pobre en nutrientes de la planta. Y su historia genética parece corresponder con la historia ambiental.

Hace aproximadamente 86 millones de años, después de un error en la división celular, todo el genoma de Welwitschia se duplicó durante una época de mayor aridez y sequía prolongada en la región, y posiblemente la formación del propio desierto de Namib, dijo Tao Wan, botánico del Fairy Lake Botanical Garden en Shenzhen, China, y autor principal del estudio.

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Dijo que el «estrés extremo» a menudo se asocia con tales eventos de duplicación del genoma. Leitch, un coautor del estudio, agregó que los genes duplicados también se liberan de sus funciones originales, potencialmente asumiendo otras nuevas. Sin embargo, tener más material genético tiene un costo, dijo Wan. «La actividad más básica para la vida es la replicación del ADN», dijo, «así que si tienes un genoma grande, mantener la vida consume mucha energía», especialmente en un ambiente tan duro.

Para empeorar las cosas, una gran cantidad del genoma de Welwitschia son secuencias de ADN autorreplicantes “basura” llamadas retrotransposones. “Ahora esa basura necesita ser replicada, reparada”, dijo Leitch. Los investigadores detectaron un «estallido» de actividad de retrotransposones hace 1 a 2 millones de años, probablemente debido al aumento del estrés por temperatura. Pero para contrarrestar esto, el genoma de Welwitschia experimentó cambios epigenéticos generalizados que silenciaron el ADN basura a través de un proceso llamado metilación del ADN. Este proceso, junto con otras fuerzas selectivas, redujo drásticamente el tamaño y el costo de mantenimiento energético de la biblioteca duplicada de ADN de Welwitschia, dijo Wan, dándole “un genoma muy eficiente y de bajo costo.

El estudio también encontró que Welwitschia tenía otros ajustes genéticos ocultos en sus hojas. La hoja de la planta promedio crece desde los ápices de la planta, o las puntas de su tallo y ramas. Pero la punta de crecimiento original de Welwitschia muere y, en cambio, las hojas salen de un área vulnerable de la anatomía de la planta llamada meristema basal, que suministra células frescas a la planta en crecimiento, dijo Wan.

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Una gran cantidad de copias o una mayor actividad de algunos genes involucrados con el metabolismo eficiente, el crecimiento celular y la resistencia al estrés en esta área pueden ayudar a que continúe creciendo bajo un estrés ambiental extremo. En un mundo que se calienta, las lecciones genéticas que Welwitschia tiene para ofrecer pueden ayudar a los humanos a producir cultivos más resistentes y menos sedientos.

“Cuando vemos que la planta puede vivir en este entorno durante tanto tiempo y preservar su ADN y sus proteínas, realmente siento que podemos encontrar pistas sobre cómo tal vez mejorar la agricultura”, dijo Leebens-Mack. El estudio también subraya la importancia de la investigación impulsada por la curiosidad. Cuando te encuentres con dos hojas que crecen en un desierto contra todo pronóstico, arrodíllate en la tierra ardiente y observa más de cerca «De cosas raras, descubres cosas raras que te ayudan a entender cosas que no sabías que no entendías, —Dijo Leitch.

Este artículo apareció originalmente en Los New York Times.

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