La salinización del suelo es una amenaza constante para la agricultura, especialmente en islas y zonas costeras, donde predominan los ambientes áridos y los suelos con alta concentración de sal. En estos entornos, la vegetación autóctona necesita desarrollar mecanismos evolutivos que le permitan sobrevivir. Ese es el caso de la Arabidopsis thaliana caboverdiana. Ahora, Science Advances publica un estudio internacional liderado por José María Jiménez-Gómez del CBGP (UPM-INIA/CSIC), en colaboración con Gilles Clément y Oliver Loudet del IJPB (INRAE, Francia) que ofrece nuevas pistas sobre cómo las plantas evolucionan para prosperar en condiciones extremas.

Evolución paralela

En este estudio, los investigadores analizaron individuos de Arabidopsis thaliana procedentes del archipiélago africano y encontraron que producen una sustancia que no se encuentra en plantas provenientes de otros lugares del mundo. Identificaron esta sustancia como un disacárido formado por ácido glucurónico y manosa, una molécula comúnmente conocida como metabolito que se produce, utiliza o transforma en el metabolismo del organismo vegetal. Siguiendo esta pista, rastrearon su origen hasta localizar el gen que lo producía. Sorprendentemente, el gen responsable presentaba mutaciones independientes en poblaciones de dos islas diferentes dentro del archipiélago africano, lo que indicaba un caso de evolución paralela, y sugería una selección natural positiva asociada con la producción del metabolito.

Las especies que logran colonizar entornos ecológicos hostiles suelen desarrollar respuestas adaptativas a los desafíos locales, como ocurre en Cabo Verde, donde deben enfrentar la alta salinidad del sustrato. A veces, estas adaptaciones surgen de forma independiente en linajes separados por miles de kilómetros, un fenómeno conocido como evolución paralela. Este patrón se considera una prueba sólida de adaptación por selección natural, ya que resulta improbable que rasgos similares evolucionen repetidamente por simple azar.

Cultivos resistentes a la sal

Los autores comprobaron, de forma sorprendente, que la mutación genética y la producción del metabolito no afectan ni al crecimiento de las plantas en condiciones normales ni a su capacidad de defensa frente a patógenos. Sin embargo, en condiciones de salinidad extrema, las plantas que producían el metabolito mostraban mejores tasas de germinación, raíces más largas, mejor hidratación y una mayor cantidad de semillas, en comparación con aquellas que no presentan la mutación en el gen responsable y, por tanto, no producían el metabolito

Este descubrimiento abre nuevas posibilidades para aprovechar la síntesis de dicho metabolito, o aplicar edición génica, en estrategias de biofortificación o bioprotección. En particular, podría representar un enfoque basado en métodos naturales para desarrollar cultivos, tanto convencionales como ecológicos, con mayor resistencia a la salinidad en entornos de condiciones ambientales extremos.