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

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

Hace 80 millones de años, cuando los dinosaurios aún caminaban por la Tierra, el paisaje que veían estos animales era muy diferente al actual. No sólo porque las masas de tierra de los continentes estaban configuradas de manera diferente, sino porque Las plantas con flores aún no aparecían en el panorama y lo que predominaba era el verde de los pinos y los helechos centenarios.

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Aunque aparecieron más tarde, hoy Las que tienen flores son el grupo de plantas más abundante en la tierra., podemos verlos tanto en los trópicos más cálidos como en los afloramientos rocosos de la Antártida. También son fuente de alimentos, medicinas, tinturas y otros usos fundamentales para el ser humano, esto, sumado a su impresionante diversidad y Su capacidad para adaptarse y sobrevivir a los cambios ambientales los ha convertido en objeto de estudio durante miles de años..

A raíz de esta curiosidad surgió la titánica tarea en la que se embarcó un equipo internacional de investigadores para construir el árbol de la vida más completo a partir del ADN de estas plantas que se ha conseguido hasta ahorauna misión que este año ha arrojado importantes avances.

Publicado en la revista Nature, el estudio fue dirigido por el Real Jardín Botánico, Kew (Londres, Reino Unido) y contó con la participación de 279 científicos, entre ellos colombianoss Oscar A. Pérez-Escobar, investigador principal de Kew, y Andrés Orjuela Ramírez, profesor de la Universidad de Cartagena. Un equipo que logró el increíble objetivo 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 tanto en los trópicos más cálidos como en los afloramientos rocosos de la Antártida.

Foto:Oscar A Perez Escobar

Para esto Utilizaron alrededor de 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 sólo a muestras de plantas recogidas hoy sino también a ejemplares antiguos de herbario, como explica Pérez-Escobar. “Una de las cosas más interesantes de este proyecto fue que buena parte de los datos que se utilizaron para producir este árbol genealógico provienen de colecciones muy antiguas, en algunos casos incluso extintas y de las que sólo se conoce material almacenado seco y que ya no se conoce. . Se encuentran en su entorno natural”.

Tener acceso a estos ‘archivos vegetales’ sólo fue posible gracias a la participación y colaboración de 138 organizaciones internacionales. De esta manera, los investigadores obtuvieron 15 veces más datos que cualquier estudio comparable realizado anteriormente sobre el árbol de la vida de las plantas con flores, incluidas más de 800 especies a las que nunca antes se les había secuenciado el ADN.

Una magnitud de información que un solo ordenador tardaría unos 18 años en procesar y que constituye un importante avance de la iniciativa. El ‘árbol de la vida’ de Kew. El proyecto, que comenzó 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 hongo.

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 explotado del todo porque muchas de sus ramas siguen siendo desconocidas”, afirman desde Kew.

En este momento Los investigadores del proyecto están trabajando para completar la columna vertebral de la evolución vegetal global a nivel de género secuenciando los aproximadamente 5.600 géneros restantes de plantas con flores para 2025.

Resolviendo el abominable misterio de Darwin

Este árbol de la vida es un árbol genealógico de plantas que nos permite comprender cómo se relacionan las diferentes especies entre sí gracias a la comparación de las secuencias de ADN de diferentes especies para rastrear las mutaciones que se hayan podido producir en ellas a lo largo del tiempo. El tiempo y su evolución.

Se trata de una ambiciosa investigación que también busca acercarse a resolver lo que Carlos Darwin llamó al ‘misterio abominable‘, o cómo las angiospermas o plantas con flores lograron dominar por completo el planeta con una diversidad impresionante en un tiempo relativamente corto en términos geológicos.

“Eso es un misterio para los biólogos, esa innovación evolutiva que tienen las angiospermas que les permitió diversificarse tan rápido, tan abruptamente. Este trabajo aumentó mucho el muestreo, lo que nos permitirá tener un poco más de certeza sobre los resultados”, explica Andrés Orjuela Ramírez, quien participó en el estudio de Kew durante sus estudios doctorales, especializándose en la familia de las solanáceas, a la que pertenecen los tomates y los lulos. Por ejemplo.

Se incorporaron al estudio de Kew más de 200 fósiles de plantas, lo que les permitió explorar la diversificación de las especies a medida que surgieron con el tiempo.

Foto:Oscar A Perez Escobar

Se incorporaron al estudio de Kew más de 200 fósiles de plantas, lo que les permitió explorar la diversificación de las especies a medida que surgieron con el tiempo. “Si bien la mayoría de los linajes de plantas con flores surgieron en el primer período de auge después de la aparición de las primeras plantas con flores hace más de 140 millones de años, nueva evidencia apunta a tasas más lentas y estables de aparición de otras nuevas. especies durante los siguientes 100 millones de años, hasta que se produjo un segundo aumento en la diversificación unos 40 millones de años antes del presente”, detallan los autores.

Esta segunda diversificación de las plantas con flores probablemente coincidió con una caída global de las temperaturas, según los expertos. Datos que si Darwin estuviera vivo hoy le habrían fascinado y que ahora están disponibles para que todos los científicos del mundo los aprovechen para realizar investigaciones que les 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 está la posibilidad de identificar especies silvestres que brinden características deseables que puedan aplicarse para el mejoramiento genético de cultivos. así como comprender mejor cómo reaccionarán ante plagas y enfermedades. Además, también se espera que se pueda aprender de los patrones de especiación que permitieron a estas plantas ser tan diversas, información importante para su protección frente a la cambio climático.

Los expertos de Kew sugieren que es como una especie de tabla periódica de los elementos. “Por lo general, puedes señalar un área de la mesa y hacerte 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 manera similar. Podemos predecir las propiedades de determinadas plantas basándonos en lo que sabemos sobre sus especies más cercanas”, afirman.

Esto abre la posibilidad de, por ejemplo, poder trazar de forma más eficaz una ruta de búsqueda de compuestos químicos con potencial medicinal a partir de los ya descubiertos hasta el momento. De hecho, Kew ya está utilizando esta información en un proyecto en el que, utilizando inteligencia artificialbuscan plantas que puedan ayudar a crear nuevos tratamientos contra la malaria

ALEJANDRA LÓPEZ PLAZAS
EDICIÓN CIENTÍFICA
@malelopezpl
@TiempoCiencia

 
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