Sobre los órganos masculinos y femeninos en las plantas

Especialistas en botánica de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han puesto de manifiesto el progreso de la evolución al rastrear la forma en que cierta mutación genética ocurrida hace más de 100 millones de años propició que las flores desarrollen órganos masculinos y femeninos de distintas formas. Además de demostrar que la diversidad resulta de tales «errores» genéticos, esta investigación podría dar pie a más estudios sobre la floración de las plantas, proceso esencial para obtener los frutos que consumimos. Esta investigación fue financiada en parte con una beca de formación mediante la investigación Marie Curie del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea y se publicó recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)



En varias plantas, el gen implicado en la formación de los órganos masculinos y femeninos se ha duplicado para crear dos copias muy similares. En la Arabidopsis, por ejemplo, una copia todavía da lugar a órganos masculinos y femeninos, mientras que la otra copia ha asumido una función completamente nueva, consistente en que las vainas de las semillas se rompan y abran. Del mismo modo, en las dragonarias (Antirrhinum), los dos genes siguen vinculados a órganos sexuales, pero una copia forma principalmente órganos femeninos (aunque conserva cierta influencia en la formación de los órganos masculinos) mientras que la otra únicamente puede producir órganos masculinos.

«Las dragonarias son el ejemplo más claro de división de la tarea de formar los órganos masculinos y femeninos entre los dos genes, un momento decisivo en el proceso evolutivo», afirmó el coordinador de la investigación, Brendan Davies, profesor de desarrollo botánico de la Facultad de Ciencias Biológicas de Leeds. «La existencia de más genes que cumplen distintas funciones dotan a un organismo de mayor complejidad y dan pie a la diversificación y a la creación de especies nuevas.»

Indagando en el árbol genealógico de las angiospermas o plantas florales, los investigadores determinaron que la duplicación de genes se produjo hace unos 120 millones de años. No obstante, la mutación por la que las dragonarias y las Arabidopsis se distinguen en su forma de usar este gen añadido se produjo unos 20 millones de años más tarde.

Los investigadores han descubierto que el comportamiento distinto del gen de cada planta guarda relación con un aminoácido. Aunque los genes se parecen mucho, algunas de las proteínas que codifican carecen de él. Si está presente, la actividad de la proteína se restringe a formar órganos masculinos; si el aminoácido no lo está, la proteína puede interactuar con varias otras proteínas que participan en la producción de las flores, lo que le permite que produzca órganos tanto masculinos como femeninos, según explican los autores.

«Una leve mutación del gen altera la maquinaria de la planta de forma que se inserta un aminoácido adicional, un cambio diminuto que ha provocado una diferencia drástica en el modo en que estas plantas controlan la formación de sus propios órganos reproductores», explicó el profesor Davies. Según dijo, este proceso es «la evolución en acción», pero advirtió que «aún no sabemos si esta mutación acabará siendo un callejón sin salida o bien revelará nuevos aspectos complejos.»

A pesar de ello, el profesor Davies opina que esta investigación fue «un ejemplo excelente de cómo una imperfección casual desencadena un cambio evolutivo» y destacó que «si éste fuera un mundo perfecto, también sería menos interesante, sin diversidad ni posibilidad de que las especies se desarrollen».

Los investigadores se proponen ahora estudiar las interacciones entre proteínas que posibilitan la producción de órganos masculinos y femeninos en el marco de una investigación más amplia sobre la base genética de la capacidad de floración de las plantas.