Jane Edgeloe y sus colegas de la Universidad de Australia Occidental y la Universidad de Flinders han realizado el mayor descubrimiento botánico del año. Han encontrado el organismo más grande de la tierra, un alga marina que vive en Shark Bay. La planta es candytuft, Posidonia australis. Pero no sólo el tamaño es importante. Con una edad estimada de cuatro mil quinientos años, su supervivencia podría ayudar a los científicos a planificar los esfuerzos de conservación de los pastos marinos y proteger más costas. La clave puede ser una combinación de clonación y poliploidía.

poliploidía describe el número de copias de cromosomas que tiene un organismo. Tú y yo somos diploides y tenemos dos copias de nuestros cromosomas, uno de nuestra madre y otro de nuestro padre. Cuando transmitimos nuestros genes, transmitimos una de esas copias, por lo que la descendencia aún tendrá dos copias cuando se junten. La hierba marina en Shark Bay es tetraploide, lo que significa que tiene cuatro cromosomas. Heredó el par completo de cromosomas de ambos padres.

La llamada duplicación del genoma completo es de interés para los botánicos porque puede cambiar radicalmente el funcionamiento de una planta. Para las plantas en el borde del rango de una especie, puede brindarles un conjunto completamente nuevo de herramientas genéticas para hacer frente a condiciones difíciles. La desventaja es que a menudo puede crearles nuevos problemas. Edgeloe y sus colegas se refieren al trabajo de Tomáš Herben y sus colegas sobre cómo se reproducen los poliploides.

Herben y sus colegas estudiaron alrededor de 900 plantas para ver cómo se reproducían. Descubrieron que los poliploides no eran tan buenos en la reproducción sexual. En cambio, se reprodujeron vegetativamente. Es decir, criaron clones de ellos mismos. El equipo que estudió el pasto marino de Shark Bay sabía que era poliploide, y por trabajos anteriores publicados en AoB PLANTS, sabían que la reproducción sexual no era muy efectiva. Así que probaron el ADN de diferentes muestras para ver cuánta hierba se reprodujo clonalmente en Shark Bay.

El equipo tomó muestras de brotes de pastos marinos de Shark Bay para ‘huellas digitales’ utilizando 18,000 marcadores genéticos. Si observa cómo varió esta huella digital entre las muestras, les diría qué diversidad había entre las plantas.

«Nos sorprendió la respuesta: ¡solo había una!», dijo Jane Edgeloe en un comunicado de prensa. “Eso es todo, solo una instalación se ha expandido más de 180 km en Shark Bay, lo que la convierte en la instalación más grande conocida en la tierra. Los 200km existentes² de praderas de malezas parecen haberse propagado a partir de una sola plántula colonizadora”.

La planta cubre un área del tamaño de alrededor de 20.000 campos de fútbol (o 47.000 campos de fútbol americano). Saber el área que cubre y que proviene de una planta permitió a los botánicos estimar su edad. El equipo sabía que los rizomas de la hierba ornamental pueden crecer entre 15 y 35 centímetros por año, pero no crecerán continuamente en línea recta. Usando ejemplos de otros lugares, estiman que esta planta tiene alrededor de cuatro mil quinientos años, lo que la hace aproximadamente de la misma edad que la Gran Pirámide de Giza. Es esta combinación de edad y ubicación lo que sugiere que algo extraordinario está sucediendo en Shark Bay.

Shark Bay está justo en la frontera de Posidonia australisRango. Además, Shark Bay tiene sus propios problemas locales. Hay más evaporación que precipitación y el flujo del mar hacia la bahía es limitado. Esto significa que candytuft tiene que hacer frente a condiciones inusualmente salinas. La edad de la instalación también significa que ha tenido que hacer frente a condiciones climáticas cambiantes.

En su trabajo, el equipo atribuye el éxito de la planta a la alta heterocigosidad. La heterocigosidad es una medida de los diferentes alelos, o versiones de genes, que tiene un organismo. Tal vez tenga genes de ojos azules y marrones en su composición genética, o tal vez solo tenga genes de ojos marrones. Cada versión de su gen de color de ojos es un alelo. Esta planta tiene cuatro copias de sus genes, por lo que en algunos casos podría tener cuatro alelos diferentes a los que puede recurrir para hacer frente a diferentes entornos.

Hay algunos problemas potenciales en la datación de plantas clonales, pero este descubrimiento no apareció de la nada. Es parte de un largo estudio de una serie de misterios planteados por la hierba marina de Shark Bay. La conclusión de que la hierba marina es solo una planta es una solución que funciona bien para muchos de estos problemas.

Los autores concluyen su trabajo diciendo: «Se desconoce exactamente cómo el clon poliploide varía su respuesta a las condiciones ambientales locales y es objeto de más investigaciones, pero su abundancia relativa sugiere que ha desarrollado una resistencia a condiciones variables y, a menudo, extremas que permiten esto para existir ahora y en el futuro.”

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Edgeloe JM, Severn-Ellis AA, Bayer PE, Mehravi S, Breed MF, Krauss SL, Batley J, Kendrick GA & Sinclair EA (2022) «La clonalidad poliploide extensa fue una estrategia exitosa para permitir que la hierba marina se expandiera en un entorno sumergido recientemente» , Actas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas289 (1976), https://doi.org/10.1098/rspb.2022.0538

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