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Ciencia

Científicos colombianos ayudaron a construir el 'árbol de la vida' más completo del mundo con más de 95.000 plantas con flores

Oscar A Pérez-Escobar/ Andrés Orejuela Ramírez

Oscar A Pérez-Escobar/ Andrés Orejuela Ramírez

Foto:Oscar A Pérez-Escobar/ Andrés Orejuela Ramírez

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La investigación, liderada por el Real Jardín Botánico de Kew, contó con la participación de 279 científicos.

Alejandra López PlazasPeriodista de Ciencia
Hace 80 millones de años, cuando los dinosaurios todavía caminaban por la Tierra, el paisaje que estos animales veían era muy diferente al de hoy. No solo porque las masas de tierra de los continentes estaban configuradas de otra manera, sino porque las plantas con flores aún no aparecían en el panorama y el verde de pinos y helechos ancestrales era lo que predominaba.

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Aunque aparecieron después, hoy aquellas que tienen flores son el grupo de plantas más abundante en la tierra, podemos verlas en los trópicos más calurosos, así como en los afloramientos rocosos de la Antártida. Son, además, fuente de alimentos, medicinas, tinturas y otros usos fundamentales para los seres humanos, esto, sumado a su impresionante diversidad y su capacidad para adaptarse y sobrevivir a los cambios medioambientales las han convertido en objeto de estudio desde hace miles de años.
Fruto de esta curiosidad surgió la titánica tarea en la que se embarcó un equipo internacional de investigadores para construir el árbol de la vida del ADN de estas plantas más completo que se ha conseguido hasta ahora, una misión que este año ha rendido importantes avances.
Publicado en la revista Nature, el estudio fue dirigido desde el Real Jardín Botánico de Kew (Londres, Reino Unido) y contó con la participación de 279 científicos, entre ellos los colombianos Oscar A. Pérez-Escobar, investigador líder en Kew, y Andrés Orjuela Ramírez, profesor de la Universidad de Cartagena. Un equipo que consiguió la increíble meta de muestrear la información genética de aproximadamente el 60 por ciento de los casi 8.000 géneros conocidos.
Las plantas con flores son el grupo de plantas más abundante en la tierra, podemos verlas en los trópicos más calurosos así como en los afloramientos rocosos de la Antártida

Las plantas con flores son el grupo de plantas más abundante en la tierra, podemos verlas en los trópicos más calurosos así como en los afloramientos rocosos de la Antártida

Foto:Oscar A Pérez-Escobar

Para esto utilizaron unos 1.800 millones de códigos genéticos de más de 9.500 especies. Algo nunca visto hasta la fecha para lo que tuvieron que recurrir no solo a muestras de plantas recolectadas en la actualidad, sino viejos especímenes de herbario, como explica Pérez-Escobar. “Una de las cosas más interesantes de este proyecto fue que una buena parte de los datos que se usaron para producir este árbol genealógico son de colecciones muy antiguas, en algunos casos incluso extintas y de las que solo se conoce material seco almacenado y ya no se encuentran en su ambiente natural”.
Tener acceso a estos ‘archivos vegetales’ solo fue posible gracias a la participación y colaboración de 138 organizaciones internacionales. De esta manera, los investigadores se basaron en 15 veces más datos que cualquier estudio comparable realizado previamente sobre el árbol de la vida de las plantas con flores, incluyendo más de 800 especies a las que nunca antes se les había secuenciado el ADN.
Una magnitud de información que un solo computador se demoraría en procesar unos 18 años y que constituye un avance importante en la iniciativa ‘’Árbol de la vida’ de Kew. El proyecto, que inició en 2015, busca reconstruir la genealogía genética de las 330.000 especies conocidas de plantas con flores mediante la recopilación de datos genómicos de al menos una especie de cada género registrado. Además de los hongos.
(También: Hallan un dinosaurio carnívoro que vivió en la actual Argentina hace 69 millones de años)
Una hoja de ruta evolutiva que consideran esencial para la exploración, predicción y explotación de las propiedades de la vida en la Tierra. “Desde la identificación de especies nuevas para la ciencia hasta el descubrimiento de biomoléculas o cultivos novedosos, el potencial del árbol de la vida es inmenso, pero aún no se ha aprovechado plenamente porque muchas de sus ramas siguen siendo desconocidas”, plantean desde Kew.
Actualmente los investigadores del proyecto están trabajando para completar la columna vertebral de la evolución global de las plantas a nivel de género mediante la secuenciación de los aproximadamente 5.600 géneros restantes de plantas con flores para 2025.

Resolver el misterio abominable de Darwin

Este árbol de la vida es un árbol genealógico de las plantas que nos permite comprender cómo se relacionan las distintas especies entre sí gracias a la comparación de las secuencias de ADN de diferentes especies para rastrear mutaciones que se puedan haber producido en ellas con el paso del tiempo y su evolución.
Se trata de una ambiciosa investigación que también busca acercarse a resolver lo que Charles Darwin llamaba el ‘misterio abominable’, o cómo las angiospermas o plantas con flores consiguieron dominar completamente el planeta con una impresionante diversidad en un tiempo relativamente muy corto en términos geológicos.
“Eso es todo un misterio para los biólogos, esa innovación evolutiva que tienen las angiospermas que les permitió que se diversificaran de esa manera tan rápida, tan abrupta. Este trabajo aumentó muchísimo el muestreo, eso permitirá poder tener un poquito más de seguridad sobre los resultados”, explica Andrés Orjuela Ramírez, quien participó en el estudio de Kew durante sus estudios de doctorado, especializándose en la familia de las solanáceas, a la que pertenecen los tomates y los lulos, por ejemplo.
En el estudio de Kew se incorporaron más de 200 fósiles de plantas, lo que les permitió explorar la diversificación de las especies a medida que surgían a lo largo del tiempo.

En el estudio de Kew se incorporaron más de 200 fósiles de plantas, lo que les permitió explorar la diversificación de las especies a medida que surgían a lo largo del tiempo.

Foto:Oscar A Pérez-Escobar

En el estudio de Kew se incorporaron más de 200 fósiles de plantas, lo que les permitió explorar la diversificación de las especies a medida que surgían a lo largo del tiempo. “Mientras que la mayoría de los linajes de plantas con flores surgieron en el primer periodo de auge tras la aparición de las primeras plantas con flores hace más de 140 millones de años, las nuevas pruebas apuntan a ritmos más lentos y estables de aparición de nuevas especies durante los 100 millones de años siguientes, hasta que se produjo un segundo repunte de la diversificación unos 40 millones de años antes de la actualidad”, detallan los autores.
Esta segunda diversificación de las plantas con flores coincidió probablemente con un descenso global de las temperaturas, de acuerdo con los expertos. Datos que si Darwin viviera hoy en día le habrían fascinado y que ahora están disponibles para que todos los científicos del mundo los aprovechen para adelantar investigaciones que los lleven a comprender cómo y por qué se diversifican las especies.
Para Pérez-Escobar, quien lideró la investigación en la familia de las orquídeas, entre las aplicaciones de la información contenida en este árbol de la vida también esta la posibilidad de identificar especies silvestres que brinden características deseables que puedan ser aplicada para mejora genética para cultivos actuales, así como entender mejor cómo reaccionarán ante plagas y enfermedades. Además, también se espera que sea posible aprender de los patrones de especiación que les permitieron a estas plantas ser tan diversas, información importante para su protección frente al cambio climático.
(Además: 'Estamos en lo que va a ser conocido como la edad de oro de la paleontología en América del Sur': Diego Pol)
Los expertos de Kew plantean que es como una especie de tabla periódica de los elementos. “Por lo general, se puede señalar una zona de la tabla y tener una buena idea de las propiedades de cualquier elemento en función de su ubicación: por ejemplo, si es sólido o líquido a temperatura ambiente, o si es radiactivo o estable. El árbol de la vida funciona de forma similar. Podemos predecir las propiedades de ciertas plantas basándonos en lo que sabemos de sus especies más próximas”, aseguran.
Esto abre la posibilidad a, por ejemplo, poder trazar de manera más efectiva una ruta para buscar compuestos químicos con potencial medicinal a partir de los que ya se han descubierto hasta ahora. De hecho, desde Kew ya están empleando esta información en un proyecto en el que, utilizando inteligencia artificial, buscan plantas que puedan ayudar a crear nuevos tratamientos contra la malaria
ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS
REDACCIÓN CIENCIA
@malelopezpl
@TiempodeCiencia
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