El nuevo árbol genealógico de los reinos de las plantas
explica las flores e identifica una «Eva» verde

Por Rick Weiss
Escritor del Washington Post
Jueves, 5 de agosto de 1999; Página A01

Los científicos publicaron ayer el análisis más completo realizado hasta la fecha sobre el parentesco entre el millón de especies de plantas que existen en el mundo, derribando las antiguas teorías sobre cómo las primeras algas unicelulares avanzaron en tamaño y complejidad hasta convertirse en los vistosos árboles y flores que hoy se encuentran en la cúspide de la evolución vegetal.

Quizás lo más sorprendente sea que el esfuerzo de cinco años para trazar el árbol genealógico completo de todas las plantas -en el que han participado más de 200 científicos de 12 países- ha determinado que una flor tropical rara y hasta ahora desconocida es el pariente vivo más cercano de la primera planta con flores de la Tierra.

El inesperado descubrimiento echa por tierra las dos principales teorías sobre el aspecto de la primera flor, y aparentemente resuelve lo que Charles Darwin llamó el «abominable misterio» de cómo las plantas dieron el salto de la monotonía verde primitiva a la plena ebullición floral. Ese cambio global impulsó una explosión de diversidad entre los insectos y otros animales, así como entre las plantas.

El nuevo análisis, presentado en el 16º Congreso Internacional de Botánica de San Luis, también llega a la sorprendente conclusión de que existen al menos tres reinos vegetales distintos, en lugar de uno, como se enseña hoy a la mayoría de los estudiantes de secundaria.

Descubre que las plantas no invadieron la tierra directamente desde el mar, como pensaban muchos científicos, sino desde el agua dulce, donde pasaron millones de años preparándose para los rigores de la existencia terrestre.

Y concluye que las muchas familias de plantas verdes que viven en la tierra hoy en día no descienden de advenedizos evolutivos separados, sino de una única «Eva» verde, un pariente cercano que todavía vive hoy en lagos prístinos como lo hizo hace más de mil millones de años.

El proyecto también confirma un hallazgo contraintuitivo, propuesto por primera vez hace seis años, según el cual los hongos -incluidas las levaduras y las setas- están más emparentados con las personas que con las plantas.

«Este es el primer intento exhaustivo, coordinado y a gran escala de reconstruir una de las principales ramas de la vida», dijo Brent Mishler, profesor de biología integradora en la Universidad de California en Berkeley y portavoz del proyecto «Deep Green», financiado por el gobierno federal.

Más allá de la gratificación intelectual que supone entender cómo se relacionan las plantas del mundo, los nuevos hallazgos podrían tener beneficios prácticos, dijo Peter Raven, director del Jardín Botánico de Missouri, que acoge la reunión de una semana de duración de 4.000 botánicos.

Por ejemplo, dijo Raven, tiene sentido que los botánicos que buscan nuevos compuestos medicinales se centren en las plantas estrechamente relacionadas con las que ya se sabe que tienen propiedades terapéuticas. Pero este enfoque se ha visto obstaculizado por la falta de un árbol genealógico preciso.

Por el contrario, los conservacionistas preocupados por la aceleración de la extinción de las plantas quieren preservar las semillas y otros recursos genéticos de una amplia gama de plantas. Pero para decidir dónde concentrar sus esfuerzos, necesitan saber qué plantas representan las ramas más dispares del árbol genealógico botánico.

Los expertos en el control de las malas hierbas podrían montar ataques más eficaces contra las nuevas especies invasoras si supieran con qué especies están emparentadas las nuevas plagas y qué tipos de herbicidas funcionan con esos parientes cercanos.

«La capacidad de comparar es lo que da sentido a todo en biología», dijo Raven.

El nuevo trabajo fue posible gracias a los recientes avances en cladística, un campo en el que los científicos comparan los rasgos más relevantes desde el punto de vista evolutivo entre varios organismos, en lugar de los más obvios, como hacían los taxónomos antiguos. Comparando rasgos clave, como los tejidos conductores del agua o la forma de las flores en diferentes especies, vivas y fósiles, los científicos pueden determinar cuándo y dónde surgieron nuevas «ramas» del siempre diversificado árbol genealógico.

Igualmente importantes han sido los avances en genómica, un campo que rastrea los cambios en la disposición de los genes a lo largo de milenios, lo que permite a los biólogos moleculares seguir los pasos de la evolución.

Mishler advirtió que los biólogos que se especializan en la clasificación evolutiva son notoriamente argumentativos y que la nueva imagen de la evolución de las plantas presentada seguramente cambiará a medida que lleguen nuevos datos y se ofrezcan otras teorías. Pero a diferencia de los esfuerzos anteriores, dijo, «estos nuevos árboles genealógicos indican realmente una relación, no sólo una similitud superficial».

El nuevo trabajo arroja una luz especialmente dramática sobre la aparición de las plantas con flores (que se cree que surgieron hace unos 135 millones de años) a partir de sus predecesoras sin flores (que persisten hoy como pinos y plantas relacionadas).

Hasta ahora, los científicos habían pensado que la primera flor se parecía mucho a las magnolias actuales o a los nenúfares, que carecen de muchas de las partes especializadas que se encuentran en las flores más modernas. Nadie había sospechado que el debate entre estos dos campos se resolvería con la aparición de un pariente aún más primitivo, una pequeña flor de color crema llamada Amborella, una única especie que vive en la isla de Nueva Caledonia, en el Pacífico Sur.

Cuatro grupos de científicos ofrecieron ayer pruebas sólidas de que la Amborella -probablemente polinizada al principio por escarabajos prehistóricos- pertenece a la rama más baja del árbol genealógico de las plantas con flores, mientras que todas las demás flores aparecieron más tarde en la historia y «más arriba» en ese árbol. Las plantas con flores tienen una ventaja sobre las demás porque sus semillas están protegidas dentro de un fruto carnoso.

Otros investigadores presentaron datos que mostraban que las plantas verdes (incluyendo todas las plantas terrestres), las plantas rojas y las plantas marrones (principalmente algas y algas marinas), evolucionaron a partir de tres plantas unicelulares diferentes, por lo que merecen ser consideradas como reinos individuales.

Los hongos, incluyendo las setas y las levaduras, también constituyen un reino independiente. Pero con el nuevo sistema, algunos antiguos hongos (como los llamados mohos del limo) han sido trasladados al reino de las plantas marrones.

«Los hongos están siendo recortados», dijo Mishler. «Son más delgados y más malos».

Los investigadores de la reunión también presentaron datos que indican que las primitivas plantas verdes unicelulares se trasladaron al agua dulce antes de asaltar la tierra. En los estanques se convirtieron en multicelulares, obteniendo la ventaja de tener células que pueden especializarse en tareas específicas, incluyendo el aprendizaje de cómo retener el agua, una táctica de supervivencia crucial para la vida en la tierra.

Puede que se hayan producido muchos asaltos a la tierra, pero sólo una línea de plantas sobrevivió para diversificarse en todas las plantas terrestres conocidas hoy. Los nuevos datos indican que la madre de esa línea, la «Eva» de las plantas verdes, era algo muy parecido a las llamadas coleoquetas actuales, diminutas plantas verdes del tamaño de una cabeza de alfiler y con una sola célula de grosor, que requieren agua dulce completamente libre de contaminantes.

Es posible que una mejor comprensión de cómo las plantas hicieron la transición a la tierra firme aporte algunos beneficios prácticos, dijo Mishler. Las primeras plantas que subieron a tierra firme, los simples musgos, son extremadamente resistentes a la desecación, incluso más que las plantas superiores, que perdieron parte de esa capacidad más tarde en la evolución. Los científicos intentan ahora identificar los genes de los musgos que podrían introducirse en los cultivos para hacerlos más resistentes a la sequía.