Científicos descubren una estructura completamente nueva en la anatomía de una planta

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Científicos descubren una estructura completamente nueva en la anatomía de una planta

(iNaturalist)

Científicos han observado por primera vez una estructura que conforma el cuerpo de una planta estudiada desde hace 100 años. Este increíble hecho se encuentra detallado en Development.

Laboratorios, genes y viajes espaciales

Arabidopsis thaliana es quizá la maleza más famosa de la ciencia. Mientras que el reino animal tiene como principal modelo de estudio a la mosquita de la fruta, Drosophila melanogaster, la estrella de la biología vegetal es la A. thaliana. Esta herbácea de una altura no mayor a 30 cm, con delicadas flores de pétalos blancos, tallo recto y diversos tallos con flores, viene siendo estudiada desde hace 100 años. Curiosamente, a pesar de todo ese tiempo, un equipo de biólogos acaba de descubrir que en su cuerpo existe una parte peculiar.

A. thaliana, ha sido protagonista de importantes sucesos científicos como la secuenciación completa del primer genoma vegetal, cultivos experimentales en la Estación Espacial Internacional e incluso, intentos de cultivo en la Luna. Ahora se observó en ella, una parte anatómica la cual llamaron cantil. El cantil, o los cantiles, de la planta no están ocultos ni son diminutos, solo pasaron desapercibidos hasta que el biólogo vegetal Timothy Gookin de la Universidad Estatal de Pennsylvania, los encontró en el 2008.

Del tallo principal de la planta crecen tallos con flores. Sin embargo, en ocasiones, un cantil sobresale horizontalmente del tallo principal, sosteniendo el tallo de la flor desde más lejos, como los voladizos de las estructuras arquitectónicas.

La flecha señala el cantil en un tallo con el fruto tipo silicua de la planta. (Timothy Gookin)

Si nos fijamos, son bastante notorias y quizá la razón por la que pasaron desapercibidas fue porque en estado silvestre muchas plantas no lo tienen. Arabidopsis thaliana solo hace crecer sus cantiles cuando se ve obligada a retrasar la floración, y esto ocurre cuando la horas de luz se reducen en las estaciones de días cortos.

Más de una década de estudio

En un comienzo, los especialistas consideraron que las mutaciones de las plantas con las que trabajan en el laboratorio eran las causantes del desarrollo de los cantiles. No sería algo descabellado, pues son las mutaciones las que provocan que las plantas de A. thaliana crezcan a una altura más pequeña, o más alta, tengan flores dobles, sean más tolerantes al calor, entre otras alteraciones.

«Inicialmente no confiaba en ninguno de los resultados; pensé que debía ser un artefacto de contaminación genética, quizás combinada con la contaminación ambiental del agua, el suelo, los fertilizantes o incluso el suministro de aire del edificio», comenta Gookin.

En ese sentido, el equipo pasó 12 años experimentando con A. thaliana para comprender la producción de los cantiles. Durante este tiempo, evaluaron el crecimiento de 3782 plantas, e inspeccionaron a mano más de 20 000 tallos con flores en 34 líneas de plantas.

Gracias a todo este trabajo, ahora es posible sostener que los cantiles no se forman a partir de una mutación o contaminación. Por el contrario, un cantil crece en el momento en que la planta comienza a florecer justo después de que haya retrasado la floración.

Trabajar con plantas de A. thaliana genéticamente alteradas, les ha permitido a los biólogos identificar proteínas involucradas independientemente en la represión de componentes particulares en la formación de la misteriosa parte anatómica. Éstas son tres proteínas G heterotriméricas, llamadas GPA1, AGB1 y AGG3.

Aún no conocemos con exactitud lo que impulsa el desarrollo del cantil. Gookin sugiere de manera especulativa que  «el cantil representa un vínculo ancestral altamente reprimido entre diferentes tipos de arquitecturas de plantas con flores».

No importa cuánto tiempo pasemos estudiando un organismo, pues el mundo natural siempre será impresionante.

 

Representative short-photoperiod cantil formation (arrowheads) in natural types of Arabidopsis. ( Googkin & Assmann, Development, 2021
(Gookin & Assmann, Development, 2021)

 

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