Descubren cómo sobreviven plantas sin luz solar ni reproducción sexual

Un reciente estudio de la Universidad de Kobe ha revelado cómo las plantas del género Balanophora logran sobrevivir a pesar de haber abandonado la fotosíntesis y, en algunas especies, la reproducción sexual. Estas plantas parásitas, que se desarrollan principalmente bajo tierra, obtienen nutrientes de las raíces de plantas anfitrionas y emergen a la superficie solo durante la temporada de floración.

El botánico Kenji Suetsugu, quien lideró la investigación, expresó: "Mi objetivo a largo plazo es repensar lo que realmente significa ser una planta". Suetsugu ha estado fascinado por las plantas que han dejado de realizar fotosíntesis y busca entender los cambios que ocurren en este proceso. Las especies de Balanophora representan un caso extremo, ya que no solo no fotosintetizan, sino que algunas de ellas se reproducen exclusivamente de manera asexual.

Para abordar esta problemática, Suetsugu unió tres áreas de investigación que nunca se habían examinado juntas en Balanophora: la relación entre las especies, las alteraciones en sus plastidios (partes de las células que en las plantas verdes funcionan como "paneles solares") y cómo sus estrategias reproductivas se ajustan a su contexto ecológico. A pesar de las dificultades para estudiar estas plantas, que son raras y se encuentran en bosques húmedos y empinados, Suetsugu logró avanzar gracias a su experiencia y a la colaboración con expertos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa.

El estudio, publicado en la revista New Phytologist, concluyó que todos los miembros del grupo poseen un genoma plastidial drásticamente reducido, lo que sugiere que esta reducción ocurrió en un ancestro común antes de que la línea se dividiera en múltiples especies. Suetsugu comentó: "Es emocionante ver hasta dónde puede reducirse el genoma plastidial de una planta, que a primera vista parece estar a punto de desaparecer. Sin embargo, al observar más de cerca, encontramos que muchas proteínas todavía se transportan al plastidio, lo que demuestra que, aunque la planta ha abandonado la fotosíntesis, el plastidio sigue siendo una parte vital del metabolismo de la planta".

Además, los investigadores determinaron que la reproducción asexual probablemente surgió varias veces dentro del grupo. Sus hallazgos sugieren que estas plantas pudieron haber desarrollado la capacidad de producir semillas sin fertilización, lo que les habría permitido colonizar la cadena de islas que se extiende desde el continente japonés hasta Taiwán. Suetsugu explicó: "En la última década he estudiado la polinización y dispersión de semillas de Balanophora, donde los grillos camello y las cucarachas juegan un papel inesperado, pero también noté que la producción de semillas asexuales a menudo aseguraba la reproducción cuando escaseaban los compañeros o polinizadores".

Para Suetsugu, este trabajo representa un paso importante para entender cómo las plantas que ya no realizan fotosíntesis continúan funcionando y sobreviviendo en entornos naturales. Suetsugu concluyó: "Para alguien que ha pasado muchas horas observando estas plantas en oscuros y húmedos bosques, ver su historia desarrollarse a nivel genómico es profundamente satisfactorio. Mi próximo objetivo es conectar estos resultados con mediciones bioquímicas para averiguar qué producen realmente los plastidios de Balanophora y cómo estos productos ayudan a sostener el crecimiento de las plantas parásitas dentro de las raíces de sus anfitriones".

Esta investigación fue financiada por la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia, el Programa de Ciencia de Frontera Humana, la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán. Se llevó a cabo en colaboración con investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa y la Universidad de Taiwán.