Cómo evolucionaron las plantas para colonizar la tierra firme

Uno de los conjuntos de datos genómicos más grandes de plantas ha revelado cómo las primeras plantas en la Tierra desarrollaron los mecanismos para controlar el agua y transpirar en tierra firme.

El estudio de la Universidad de Bristol y la Universidad de Essex, publicado en New Phytologist, tiene implicaciones importantes para comprender cómo han evolucionado los sistemas de transporte de agua de las plantas y cómo podrían adaptarse en el futuro en respuesta al cambio climático.

Durante los últimos 500 millones de años, la evolución de las plantas terrestres ha sustentado la diversidad de la vida en un planeta cada vez más verde. A lo largo de su evolución, las plantas han adquirido adaptaciones como hojas y raíces, lo que les permite controlar el agua y colonizar la tierra. Algunas de estas ‘herramientas’ evolucionaron en las primeras plantas terrestres y hoy en día se encuentran tanto en musgos diminutos como en árboles gigantes que forman ecosistemas forestales complejos.

Investigadores de la Facultad de Ciencias de la Vida de Essex y de las Facultades de Ciencias Biológicas y Ciencias Geográficas de Bristol compararon primero los genes de 532 especies de plantas para investigar el papel de genes nuevos y antiguos en la génesis de estas adaptaciones. De estos, el equipo se centró en 218 genes que estaban relacionados con las principales innovaciones en la evolución de las plantas terrestres, como las raíces y los tejidos vasculares.

Descubrieron que algunos rasgos tempranos esenciales para las plantas terrestres, como los estomas (poros que las plantas usan para ‘respirar’), están relacionados con el origen de nuevos genes. Por el contrario, innovaciones posteriores (por ejemplo, las raíces, el sistema vascular) reciclan genes antiguos que surgieron en los ancestros de las plantas terrestres y demostraron que diferentes partes de la anatomía de las plantas (estomas, tejido vascular, raíces) involucradas en el transporte de agua estaban vinculadas a diferentes Métodos de evolución de genes.

El doctor Jordi Paps, autor principal conjunto y profesor titular de la Facultad de Ciencias Biológicas de Bristol, explicó: “Nuestros análisis arrojan nueva luz sobre la base genética de la ecologización del planeta, destacando los diferentes métodos de evolución genética en la diversificación de la planta reino. Históricamente, no ha estado claro si las innovaciones evolutivas son impulsadas por la aparición de nuevos genes o por la reutilización de los antiguos”.

“Nuestros hallazgos nos dicen cómo las plantas han evolucionado en distintos momentos de su historia y cómo los diferentes modos de evolución, el origen de nuevos genes y el reciclaje de los más antiguos, contribuyeron al surgimiento de importantes innovaciones clave para la ecologización del planeta”, afirma.