Según la mitología griega, las rosas rojas aparecieron por primera vez cuando Afrodita se pinchó el pie con una espina y derramó sangre sobre una rosa blanca. Desde entonces, las espinas de las rosas han cautivado la imaginación de innumerables poetas y amantes desamparados.
por el Laboratorio Cold Spring Harbor
Pero no son las únicas plantas con estas peligrosas protuberancias, llamadas técnicamente espinas. Las espinas han evolucionado de forma independiente en especies de todo el reino vegetal. Su función principal: ahuyentar a los herbívoros. Incluso están presentes en ciertos cultivos de berenjenas y arroz. Sin embargo, durante años no ha quedado claro cómo es que este rasgo aparece con tanta frecuencia en especies tan poco relacionadas.
Ahora, en un descubrimiento revolucionario, el Laboratorio Cold Spring Harbor (CSHL) ha descubierto que la misma familia de genes antiguos es responsable de las espinas en muchas plantas, a pesar de millones de años de separación evolutiva. Los hallazgos se publican en la revista Science .
El posdoctorado del CSHL James Satterlee se inspiró para investigar las espinas al recorrer un campo donde su asesor, el profesor e investigador del HHMI Zachary Lippman, cultiva cientos de solanáceas, como tomates, patatas y berenjenas.
«Me di cuenta de que muchos tenían espinas muy prominentes. Entonces me pregunté: ‘¿Qué sabemos sobre eso? ¿Qué está pasando con esta adaptación?’ Resultó que no sabíamos casi nada», recuerda Satterlee.
Junto con científicos en España, Satterlee comenzó a analizar berenjenas, lo que lo llevó a una familia de genes llamada LONELY GUY (LOG). Los genes LOG normalmente son responsables de producir una hormona que provoca la división y expansión celular . Satterlee descubrió que ciertas mutaciones LOG también eliminan las espinas de las berenjenas.
Lippman y Satterlee se preguntaron: ¿podrían los genes relacionados con LOG ser responsables de las ganancias y pérdidas de espinas en múltiples plantas a lo largo de millones de años?
El equipo comenzó a revisar estudios anteriores y a contactar a colaboradores de todo el mundo. Satterlee y Lippman trabajaron con el Jardín Botánico de Nueva York para examinar especímenes con y sin espinas. Los colaboradores de la Universidad de Cornell utilizaron la edición genómica para eliminar las espinas de las pasas del desierto, una baya recolectada nativa de Australia.
Otro colega en Francia suprimió las espinas de las rosas. En total, el equipo llegó a asociar las espinas con genes relacionados con LOG en unas 20 especies.
Lippman afirma que, si bien este descubrimiento podría utilizarse para diseñar plantas sin espinas, también tiene grandes implicaciones para comprender la evolución convergente en todas las formas de vida, es decir, cómo especies completamente diferentes desarrollan independientemente rasgos similares.
«En realidad, estás preguntando sobre la vida en general, sobre la evolución de los rasgos. ¿Cómo surgen? ¿Cómo se modifican? ¿Cuáles son los mecanismos subyacentes? ¿Qué podemos aprender sobre las cosas que damos por sentadas?», explica.
La respuesta podría hacer que algún día especies menos conocidas, como las pasas del desierto, se conviertan en una nueva fruta en los supermercados . Como mínimo, debería facilitarles la vida a los horticultores que tienen que arrancar las molestas espinas de las rosas.
Más información: James W. Satterlee et al, Convergent evolution of plant pickles by repeated gene co-option over deep time, Science (2024). DOI: 10.1126/science.ado1663 . www.science.org/doi/10.1126/science.ado1663
