La búsqueda de la primera flor

Hace 130 millones de años, el mundo se llenó de flores. Muchos siglos después, tras decididos pasos evolutivos y de colonizaciones guiadas por el viento y los insectos, unas 400.000 especies distintas de plantas con flores, las llamadas angiospermas, lo han conquistado para convertirse en las plantas dominantes. Pero se trata éste de un nacimiento dudoso y aunque la teoría aceptada es que las flores provienen de una vuelta de tuerca evolutiva de las gimnospermas, o plantas sin flores, el mecanismo no está nada claro. Ahora, una investigación de biólogos de la Universidad, cómo no, de Florida, ha conseguido aislar el paquete genético original con las instrucciones para producir las primeras flores en una subespecie de la planta del aguacate. La solución al dilema entre 'el huevo y la gallina vegetal', más cerca.

University of Florida

Cuando los dinosaurios caminaban sobre la corteza de la Tierra, las gimnospermas —con estructuras con forma de cono, las piñas, en lugar de flores— dominaban el mundo de las plantas. Pero hace unos 130 millones de años comenzó la gran revolución vegetal: nacieron las plantas angiospermas y en poquísimo tiempo experimentaron una evolución tan potente que invirtieron el dominio del mundo, manteniéndolo hasta nuestros días. Sin embargo, es precisamente esta intensa evolución la que está poniéndole las cosas difíciles a la ciencia a la hora de saber qué pinta tenían y cómo surgieron las primeras flores a partir de programas genéticos pre-existentes en gimnospermas —y que luego evolucionaron en la gran diversidad de flores que existe hoy en día—.

Ahora, esta investigación recientemente publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) examina la estructura genética de dos amplios grupos de angiospermas para ver si existen diferencias en el conjunto de circuitos que las crearon. En concreto, los investigadores compararon la Arabidopsis thaliana, una planta con flor de pequeño tamaño comúnmente usada como modelo en investigación genética, y el árbol del aguacate Persea americana que pertenece a un viejo linaje de las angiospermas. Y aquí vino la sorpresa.

"Encontramos que la flor de la Persea es un fósil genético, es decir, todavía carga con las instrucciones genéticas que habrían permitido la transformación de las piñas de las gimnospermas en las flores de las angiospermas", explica Andre Chanderbali, director de la investigación. Y es que aunque un pino produce piñas que pueden ser masculinas o femeninas, al contrario que las flores que presentan ambas partes, contienen casi todo lo que tiene una flor en términos de material genético.

Las angiospermas más avanzadas tienen cuatro tipos de órganos: los femeninos (carpelos), los masculinos (estambres), los pétalos y los sépalos. Sin embargo, las primeras angiospermas tienen sólo tres: carpelos, estambres y tépalos (estructuras tipo pétalos). Los científicos esperaban que cada tipo de órgano encontrado en las flores de la Persea tendría un único juego de instrucciones genéticas pero, en su lugar, encontraron un significativo solapamiento entre los de los tres órganos. "Aunque los órganos se desarrollan para en último lugar convertirse en cosas diferentes, desde la perspectiva de la genética evolutiva, comparten mucho más de lo que esperábamos", explica Chanderbali. "Cuanto más se retrocede en el tiempo, las fronteras se desdibujan". Es decir, se trataría de un primigenio conjunto de genes para dar lugar a las partes esenciales de la flor que, posteriormente, y por causa del arrollador efecto de la selección natural, habrían resultado en un enorme y vasto número de formas y colores. La primera flor. Aunque los científicos no saben exactamente qué gimnospermas comenzaron este proceso, esta investigación acota un margen, un principio, para empezar a buscar.

Para saber más

• Estudio 'Chanderbali et al. Transcriptional signatures of ancient floral developmental genetics in avocado (Persea americana; Lauraceae)'

(*) Eugenia Angulo es periodista especializada y trabaja en la empresa de divulgación científica DIVULGA.