Un solo gen es clave en la evolución de los aguijones en las rosas

Por Carl Zimmer/The New York Times

No hay rosa sin espinas, dice el viejo refrán. Pero para los botánicos, no existe una rosa con espinas: las excrecencias puntiagudas del tallo de una rosa se llaman “acúleos o aguijones” y difieren biológicamente de las espinas rígidas y leñosas de otras plantas.

Los aguijones son un ejemplo notable de cómo la evolución se repite. En los últimos 400 millones de años, las plantas los evolucionaron 28 veces. A las rosas les crecen aguijones en los tallos, mientras que a otras les crecen en las hojas o en los frutos. Solanum atropurpureum, un pariente silvestre de la papa que crece en Brasil, tiene aguijones tan desagradables que le han valido dos apodos temibles: “diablo púrpura” y “malevolencia”.

Un nuevo estudio arroja algo de luz sobre cómo las plantas desarrollaron aguijones: con un solo gen. El descubrimiento abre la posibilidad de alterar el ADN de las plantas para eliminar sus aguijones, haciendo que algunas plantas silvestres sean más fáciles de cultivar.

Zachary Lippman, genetista de plantas en el Laboratorio Cold Spring Harbor, cerca de Nueva York, sintió curiosidad por los aguijones mientras estudiaba un grupo de cultivos que incluía papas, tomates y berenjenas. Si bien todos esos cultivos carecen de acúleos, algunos de sus parientes silvestres están cubiertos de pequeñas dagas. Los primeros agricultores debieron haber eliminado los aguijones de las plantas silvestres mediante cruzas cuando comenzaron a utilizarlas para cultivo.

La pérdida de aguijones llevó a Lippman y sus colegas a preguntarse cómo habían evolucionado en primer lugar. Es probable que los aguijiones surgieron en muchas plantas como defensa contra los animales que las devorarían. Pero algunas plantas los utilizan para engancharse a las superficies mientras trepan o para enganchar sus semillas en el pelaje de animales que pasan.

Charles Darwin reconoció que el mismo rasgo puede evolucionar muchas veces en la historia de la vida —un proceso conocido como convergencia. Para comprender cómo las plantas convergieron en los aguijones, Lippman y sus colegas cruzaron una variedad de berenjena domesticada con su pariente silvestre y espinosa. Algunos de los híbridos tenían muchos aguijones, mientras que otros no tenían ninguno.

Al comparar el ADN de las plantas, los científicos descubrieron que una variante específica de un gen llamado LOG era portada únicamente por las plantas con aguijones. Los botánicos saben que los genes LOG ayudan a producir una hormona que indica a las células vegetales que crezcan. Pero en la berenjena silvestre, una versión especial de LOG permitió que crecieran aguijones. Lippman realizó el mismo experimento con otros dos tipos de berenjenas, cruzándolas con sus parientes silvestres. En cada ocasión, los investigadores descubrieron que una variante LOG era responsable de los aguijones en las plantas silvestres.

El equipo de Lippman especuló que una copia del gen LOG evolucionó en los ancestros silvestres de las berenjenas para producir aguijones, mientras que las otras versiones ayudaron a que crecieran las plantas.

El equipo descubrió evidencia del mismo vínculo en otras plantas. Bloquear un gen LOG en las rosas interfirió con el desarrollo de aguijones.

Vivian Irish, bióloga evolutiva en la Universidad de Yale, dijo que eso demostraba que la convergencia puede ocurrir de una manera que Darwin no imaginó. Cada vez que surgieron aguijones, las plantas no desarrollaron una forma completamente nueva de producirlos. Simplemente tomaron prestado el mismo gen una y otra vez.

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