La USC complementa la teoría de la selección natural de Darwin

Un estudio llevado a cabo por la Universidad de Stanford, la Universidad de Santiago de Compostela (USC), la Misión Biológica de Galicia (CSIC) y la Universidad de California-Davis, acaba de demostrar que las plantas pueden desarrollar procesos adaptativos al ambiente, heredables directamente por sus descendientes que no están determinados por la secuencia del ADN.

Un hallazgo que complementa la teoría de la selección de Darwin, tal y como explica Mar Sobral, la primera autora del artículo, quien indica que: “Hasta hace menos de una década se pensaba que el cambio evolutivo estaba determinado exclusivamente por la secuencia del ADN o genes, sin embargo, los estudios en epigenética están demostrando que existen mecanismos moleculares capaces de alterar los genes sin modificarlos para desarrollar una respuesta defensiva ante el entorno”.

mecanismos de defensa Esta investigación publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America comprueba que los rábanos salvajes atacados por orugas son capaces de generar mecanismos de defensas físicas y químicas, mediante cambios moleculares como la generación de glucosinolatos, que hacen que tengan un sabor desagradable para las orugas, o desarrollar pelillos foliares que repelen a estos depredadores. Un proceso llamado metilación que se transfiere a sus hijos, que desarrollan una memoria heredada que activa las mismas defensas de sus progenitoras cuando se enfrentan a amenazas semejantes.

Las principales conclusiones extraídas de este estudio permiten establecer, según apunta Mar Sobral, “que los factores ambientales influyen decisivamente en la expresión de los genes, y que al ser heredados cambian el desarrollo de las plantas durante su ciclo de vida y proporcionan un potencial atajo en el cambio evolutivo”.

inducidos por cambios en el ambiente Los resultados de este estudio apuntan, en primer lugar, a que estas defensas físicas y químicas en plantas pueden ser inducidas mediante cambios en el ambiente, tanto en plántulas o plantas jóvenes como en adultos. Y en segundo lugar, y en relación a la herencia de estas defensas, concluye que las plántulas cuyas madres han sufrido herbivoría (forma de depredación en la que el organismo presa es una planta) muestran 2,5 veces más defensas físicas (pelillos foliares) que las plántulas con madres sin experiencia. En cuanto a las defensas químicas, se repite de forma menos acentuada entre plantas adultas con madres que han sufrido herbivoría, las cuales mostraron 1,3 veces más defensas que las plantas cuyas madres no tenían una experiencia previa.

También se observó que existe un efecto transgeneracional que se transmite de madres a hijos, los cuales heredan los cambios moleculares defensivos desarrollados por sus progenitores, y por tanto no necesitan desarrollar nuevos cambios epigenéticos sino que los tienen guardados en su memoria celular.

Otro resultado de este estudio que viene a confirmar este efecto transgeneracional, es que ante un ataque herbívoro la progenie de madres con experiencia presenta una alta capacidad para desarrollar las mismas defensas físicas (pelillos foliares) que sus progenitoras después de exponerse al mismo desafío de herbivoría. Y en cuanto a las defensas químicas (mal sabor), han observado que después de experimentar daño por herbívoros, la progenie adulta de madres con experiencia mostró una respuesta más fuerte que las hijas adultas de madres que no fueron expuestas, 1.4 veces mayor.

Seres vivos más preparados al entorno, nuevas vías de investigación Estos cambios moleculares pueden considerarse “ecológicamente beneficiosos” ya que “funcionan como defensas eficaces contra el ataque de herbívoros, mejorando el estado físico de la planta”. Esta capacidad heredada supone además una estrategia de ahorro de costos, porque sólo se desarrolla cuando es necesaria, es decir, cuando el riesgo de daño lo confirman las plantas o sus madres.

Este estudio demuestra que estos efectos transgeneracionales son acumulativos y no se limitan a la etapa juvenil, sino que se conservan durante la vida de la planta. Los estudios sobre las alteraciones epigenéticas, mecanismos que ocurren en el exterior de los genes y que modifican su expresión, comenzaron con el cáncer. Hoy en día, estudia también en otros campos como puede ser por ejemplo la lucha contra la Malaria.