Algunas plantas modifican las reglas de la vida vegetal hasta tal punto que apenas se parecen a las plantas. Balanophora es uno de ellos: un parásito que vive bajo tierra, carece de clorofila y, en algunos casos, se reproduce sin sexo, pero aun así se las arregla para producir flores con algunas de las semillas más pequeñas conocidas en el reino vegetal.
Balanophora, que se encuentra en regiones húmedas de Japón, Taiwán y Okinawa, vive parasitando las raíces de árboles huéspedes específicos y dependiendo completamente de otras plantas para obtener energía. Un nuevo estudio genético, publicado en New Phytologist, muestra cómo este estilo de vida reformó la planta a nivel celular, revelando cómo una planta no verde, a veces completamente asexual, puede sobrevivir mientras desafía las expectativas de lo que las plantas necesitan para vivir.
Por qué la balanophora ha sido difícil de estudiar
Balanophora no pasa su vida buscando la luz del sol como la mayoría de las plantas. En cambio, permanece mayoritariamente bajo tierra, en la sombreada maleza de los bosques, emergiendo del suelo sólo brevemente para florecer. Ese estilo de vida oculto ha intrigado durante mucho tiempo a los botánicos.
Su ecología también ha dificultado su estudio. La planta es rara, a menudo confinada a terrenos escarpados y estrechamente vinculada a un pequeño número de especies de árboles hospedantes. Como resultado, las investigaciones anteriores tendían a centrarse en rasgos individuales (como la genética o la reproducción) en lugar de examinar cómo esos rasgos evolucionaron juntos.
En el nuevo estudio, los investigadores adoptaron un enfoque más amplio. Al combinar estudios de campo con análisis genéticos y evolutivos de múltiples especies, el equipo rastreó cómo el estilo de vida parasitario, la biología celular y las estrategias reproductivas de Balanophora evolucionaron juntos.
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Retener plastidios después de perder la fotosíntesis
Un hallazgo especialmente interesante se produjo en el interior de las células de la planta. En la mayoría de las plantas, los plastidios (los orgánulos que incluyen los cloroplastos) desempeñan un papel central en la fotosíntesis. Cuando las plantas abandonan la fotosíntesis, esos orgánulos suelen perder genes y funcionalidad.
En Balanophora, el genoma de los plástidos se ha reducido a uno de los más pequeños conocidos en las plantas terrestres: aproximadamente 20 genes, en comparación con los casi 200 en las especies fotosintéticas. Sin embargo, el plastidio en sí no ha desaparecido.
“Es emocionante ver hasta qué punto una planta puede reducir su genoma de plastidio, que a primera vista parece como si el plastidio estuviera a punto de desaparecer. Pero mirando más de cerca encontramos que muchas proteínas todavía se transportan al plastidio, lo que demuestra que aunque la planta ha abandonado la fotosíntesis, el plastidio sigue siendo una parte vital del metabolismo de la planta”, dijo en un comunicado de prensa el Dr. Kenji Suetsugu, botánico de la Universidad de Kobe y coautor del estudio.
Los análisis genéticos sugieren que cientos de proteínas continúan siendo dirigidas hacia el orgánulo, donde sustenta procesos metabólicos esenciales no relacionados con la captura de luz solar. En lugar de funcionar como un motor fotosintético, el plastidio parece haber sido reducido y reutilizado, conservando sólo la maquinaria necesaria para sustentar la vida bajo tierra.
Reproducción de Balanophora
El estudio también reveló variaciones en la forma en que se reproduce la planta. Algunas poblaciones dependen de la reproducción sexual, mientras que otras producen semillas sin fertilización mediante un proceso conocido como apomixis, una estrategia entre las plantas con flores.
Al reconstruir la historia evolutiva de la planta, los investigadores descubrieron que la reproducción totalmente asexual evolucionó varias veces, particularmente en las poblaciones insulares. En entornos aislados donde las parejas o los polinizadores pueden ser escasos, la capacidad de reproducirse solos podría ofrecer una ventaja temporal, permitiendo que las poblaciones persistan a pesar de sus estrechos requisitos ecológicos.
Los resultados sitúan a Balanophora entre los linajes de plantas totalmente parásitas más antiguos y muestran cómo ha sobrevivido a pesar de perder rasgos que alguna vez se consideraron esenciales.
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