La papa evolucionó del tomate hace 9 millones de años

Estudio descubrió que el cruce natural en estado silvestre entre plantas de tomate y especies similares a la papa sudamericana dio origen a la papa actual.

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Los tubérculos permitieron que la papa prosperara como especie.

El origen de la papa, ingrediente clave de numerosas recetas, ha intrigado a los científicos durante mucho tiempo. La razón: sus plantas modernas son casi idénticas a las de tres especies de Etuberosum que, sin embargo, no producen tubérculos.

La pieza clave detrás del surgimiento de la papa, tal como la conocemos, fue descubierta recientemente en un estudio publicado en la revista Cell, el cual confirma que la papa está estrechamente emparentada con el tomate.

Una combinación única de factores

La resolución del misterio se consiguió tras una serie de análisis genómicos y funcionales a 450 genomas de papas cultivadas y 56 de especies silvestres. Sus resultados mostraron que la papa contiene una mezcla estable y equilibrada de material genético tanto de Etuberosum como de plantas de tomate. Esto sugirió que las papas se originaron a partir de una antigua hibridación entre ambas.

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Especies de la planta de papa tuberculosas y no tuberculosas. Crédito: Yuxin Jia y Pei Wang.

Aunque el Etuberosum y el tomate son especies distintas, el estudio señala que compartieron un ancestro común hace unos 14 millones de años, pero solo lograron cruzarse hace unos 9 millones de años, dando origen a las plantas de papas con tubérculos.

En ese momento, la cordillera de los Andes se estaba levantando y, con ello, se formaron nuevos ambientes y condiciones climáticas, como zonas frías y elevadas. En ese contexto, la capacidad de la papa para formar tubérculos subterráneos fue clave: le permitió almacenar nutrientes, sobrevivir en condiciones difíciles y reproducirse sin necesidad de semillas.

“El desarrollo de un tubérculo proporcionó a las patatas una enorme ventaja en ambientes hostiles, impulsando una explosión de nuevas especies y contribuyendo a la rica diversidad de patatas que vemos y de las que dependemos hoy”, afirmó Sanwen Huang, investigador de la Academia China de Ciencias Agrícolas y coautor del estudio, en un comunicado.

El tubérculo, además de almacenar nutrientes, permite que la planta se reproduzca a partir de sus yemas, sin requerir polinización, lo que facilitó su expansión por distintos ecosistemas, desde pastizales templados hasta praderas alpinas frías en América Central y del Sur.

La genética detrás de los tubérculos

“Nuestros hallazgos muestran cómo un evento de hibridación entre especies puede impulsar la evolución de nuevos rasgos, permitiendo el surgimiento de aún más especies”, afirmó el investigador.

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El estudio permitió recolectar la base genómica más grande de especies de papa.

De acuerdo al análisis, el Etuberosum aportó alrededor del 60% del ADN y el tomate cerca del 40%. Un gen llamado SP6A, aportado por el linaje del tomate, actúa como un “interruptor maestro” que le indica a la planta cuándo empezar a formar tubérculos.

Por su parte, el linaje de Etuberosum aporta el gen IT1, que regula el crecimiento de los tallos subterráneos que dan origen a los tubérculos. Sin esta combinación, las papas no habrían existido.

Además de descubrir el origen de la papa, la gran cantidad de ejemplares analizados permite tener una nueva base de datos para la investigación. “Las patatas silvestres son muy difíciles de muestrear, por lo que este conjunto de datos representa la colección más completa de datos genómicos de patatas silvestres jamás analizada”, afirmó Zhiyang Zhang, del Instituto de Genómica Agrícola de Shenzhen, Academia China de Ciencias Agrícolas.

Referencias de la noticia:

- Artículo en Cell. Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage.

- Nota de prensa Academia China de Ciencias Agrícolas.