El entorno es un factor determinante en los cambios evolutivos de las plantas. Un estudio ha demostrado que algunas especies vegetales son capaces de desarrollar mecanismos de defensa a agresiones externas de insectos o animales que llegan a transmitirse como memoria heredada a su descendencia, sin que por ello se produzcan alteraciones en su ADN.

Estas son las conclusiones principales de una investigación de la Universidade de Santiago de Compostela, de Stanford, de California-Davis y la Misión Biológica de Galicia (CSIC), publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

El hallazgo, según explica la investigadora Mar Sobral, complementa la teoría de la selección de Darwin, dado 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.

Los investigadores observaron que los rábanos salvajes, atacados por orugas o afectados por otros factores del entorno, son capaces de generar mecanismos de defensas físicas y químicas mediante cambios moleculares. Entre ellos, la generación de ‘glucosinolatos’ para tener un sabor desagradable para estos seres, o el desarrollo de pelillos foliares que repelen a estos depredadores.

Para ello, analizaron las respuestas de rábanos salvajes desde su nacimiento hasta la madurez ante el ataque de orugas y comprobaron 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 (estas en menor medida).

MEMORIA HEREDADA

El estudio comprobó que esta especie vegetal es capaz de heredar directamente estos procesos adaptativos sin experimentar modificaciones en su secuencia de ADN. Un proceso llamado ‘metilación’, que se transfiere a sus hijos, los cuales desarrollan una memoria heredada que activa las mismas defensas anti-herbívoras desarrolladas por sus progenitoras a la hora de afrontar amenazas similares.

Las plántulas cuyas madres han sufrido herbivoría mostraron 2,5 veces más defensas físicas (pelillos foliares) respecto a aquellas que no experimentaron agresiones externas, un patrón que se repite en el caso de los mecanismos químicos (1,3 veces más).

«Los factores ambientales influyen decisivamente en la expresión de los genes que, al ser heredados, cambian el desarrollo de las plantas durante su ciclo de vida y proporcionan un potencial atajo en el cambio evolutivo», destaca Sobral.

ATAJO EVOLUTIVO

Al mismo tiempo, los experimentos desarrollados constataron que este efecto transgeneracional que se transmite de madres a hijos favorece una herencia de los cambios moleculares defensivos desarrollados por sus progenitores, que permanecen guardados en su memoria celular sin que por ello se produzcan alteraciones en su código genético.

Esta capacidad heredada supone además una estrategia de ahorro de costos, porque sólo se desarrolla cuando es necesaria, es decir, cuando la descendencia se expone a factores de riesgo similares a la experiencia de sus madres.

El estudio demuestra, a su vez, que estos efectos transgeneracionales son acumulativos y no se limitan a la etapa juvenil, sino que se conservan durante la vida de la planta y generan especies más preparadas para defenderse del entorno como resultado directo de las condiciones ambientales percibidas por las generaciones anteriores.