El genoma de las hepáticas aclara la evolución de las primeras plantas terrestres

Todos los organismos llevan patrones en su ADN que los científicos pueden analizar para descifrar dónde y cuándo divergió una especie en el árbol evolutivo. Estos estudios pueden revelar cómo una especie en particular evolucionó para convertirse en el organismo que conocemos hoy.

Marchantia polymorpha

En colaboración con más de 40 universidades e institutos de investigación en todo el mundo, investigadores de la Universidad de Kioto han descifrado el genoma de la hepática Marchantia polymorpha, obteniendo una nueva visión de cómo evolucionaron las modestas plantas terrestres. Los resultados se han publicado recientemente en la revista Cell.

Las plantas terrestres, desde el musgo en las rocas hasta los árboles, evolucionaron a partir de una especie de algas ancestrales que colonizaron la tierra hace unos 500 millones de años. Las hepáticas, plantas terrestres no vasculares al igual que los musgos, se separaron de otras plantas terrestres en la etapa más temprana de la evolución y, por lo tanto, todavía poseen características ancestrales de las especies de plantas que la precedieron.

De forma parecida a un hígado, las hepáticas, son plantas pequeñas que pasan desapercibidas y suelen vivir en lugares húmedos, cubriendo grandes extensiones de tierra. Estas plantas se han utilizado ampliamente en investigación desde que se estudiaron por primera vez a finales de la Edad Media.

Planta modelo

 En los últimos años, se han desarrollado técnicas moleculares y genéticas que abren la puerta a un análisis mejorado, especialmente para el estudio de la genética de plantas. Usando estas técnicas, el equipo de Kioto descifró aproximadamente 20,000 genes de las hepática, descubriendo en parte el bajo nivel de redundancia genética que controla el desarrollo y la fisiología de la planta.

"Las plantas con flores tienen copias redundantes de genes vitales en su ADN, de modo que si algo sale mal, hay una copia de seguridad. Aunque las hepáticas tienen las versiones ancestrales fundamentales de los mecanismos básicos para mantener las plantas vivas, estas son extremadamente simples", explica Takayuki Kohchi de la Universidad de Kyoto. 

Con estos hallazgos, la importancia científica de esta humilde hepática es ahora mucho mayor. Ha pasado a ser un modelo clave para estudios moleculares y genéticos, que proporciona pistas sobre futuras aplicaciones agrícolas y tecnologías de fitomejoramiento.

"Ahora que conocemos el genoma de la hepática, podemos comenzar a descifrar las funciones de cada gen individual y cómo evolucionaron en las especies de plantas posteriores", adelanta Kohchi.

Cell: 

Insights into Land Plant Evolution Garnered from the Marchantia polymorpha Genome