Tras más de 140 años, el experimento botánico más largo del mundo aún sorprende a los científicos

En 1879, el Dr. William Beal enterró 20 botellas de vidrio llenas de semillas y arena en un solo sitio de la Universidad Estatal de Michigan. El objetivo del experimento era comprender su longevidad en el suelo, un tema de importancia general en ecología, gastronomía, conservación y agricultura, analizando periódicamente la germinabilidad de estas semillas durante 100 años. El intervalo entre los ensayos de germinación se ha ampliado y el experimento finalizará después de 221 años, en 2100.

En abril de 2021, con el objetivo de analizar su estado, cuatro científicos especializados en biología de la Universidad Estatal de Michigan se reunieron en un área no revelada del campus para desenterrar una de las botellas que contenía las semillas que había depositado Beal.

Ahora, más de dos años después de que las semillas fueran extraídas de su ubicación secreta, las pruebas genéticas moleculares confirmaron que se incluyó accidentalmente una planta híbrida entre las semillas de la botella, un descubrimiento que habría sorprendido y asombrado a Beal ya que se desconocía el análisis de ADN en el momento.

Durante su estancia en el campus, Beal quería ayudar a los agricultores a aumentar la producción de cultivos eliminando las malas hierbas de sus granjas, por lo que estaba decidido a descubrir cuánto tiempo las semillas de estas plantas indeseables podían permanecer viables en el suelo.

Llenó 20 botellas de vidrio con arena y 50 semillas de 23 especies de malezas. Luego las enterró con la boca inclinada hacia abajo para que no se acumulara agua, replicando lo mejor que pudo las condiciones naturales de la semilla y el suelo. Y así comenzó el experimento llamado Beal Seed.

Beal originalmente excavaba cada cinco años para probar las semillas. Sin embargo, en 1920 se decidió cambiar el intervalo a 10 años para prolongar el estudio. Luego, en 1980, el intervalo se amplió a 20 años. Con cuatro botellas aún enterradas, el experimento continuará hasta el año 2100.

La etapa presente

En 2021, el equipo actual de investigadores de Beal excavó la decimocuarta botella de semillas enterrada en el campus para ver si finalmente podían responder a la pregunta de cuánto tiempo pueden seguir siendo viables las semillas para crecer. “La mayor sorpresa para mí fue comprobar que las semillas volvieron a germinar. Es sorprendente que algo tan viejo todavía pueda crecer”, explicó Frank Telewski, profesor emérito, biólogo vegetal y líder del equipo Beal, en un comunicado de prensa.

Desde abril de 2021, los miembros del equipo del experimento Beal, incluido Telewski; Lars Brudvig , profesor de biología vegetal; Grace Fleming, profesora asistente de biología vegetal; y David Lowry, profesor asociado de biología vegetal, han estado secuenciando el ADN genómico para confirmar las identidades de las especies de plantas por primera vez en la historia del experimento. El trabajo del equipo acaba de ser publicado en el American Journal of Botany.

El grupo siempre pensó que un híbrido estaba de alguna manera mezclado con las semillas originales, pero nunca tuvo las herramientas para confirmarlo, hasta ahora.

“El trabajo de genética molecular confirmó los fenotipos que vimos, que es que las plantas eran Verbascum blattaria, o gordolobo polilla y un híbrido de blattaria y thapsus, o gordolobo común -dijo Fleming-. Beal declaró que incluyó sólo Verbascum thapsus semillas, por lo que debe haber ocurrido alguna confusión mientras se preparaban las botellas”.

Si bien la mayoría de las especies en el experimento de Beal perdieron toda la viabilidad en los primeros 60 años, la persistencia de las semillas de Verbascum proporciona información invaluable sobre sus posibilidades en condiciones naturales del suelo.

“En los más de 140 años transcurridos desde el inicio del experimento, la cuestión de la longevidad de los bancos de semillas ha adquirido nueva relevancia, incluso para la conservación de especies raras y la restauración de ecosistemas; por ejemplo, plantaciones de praderas en antiguas tierras de cultivo -dijo Brudvig-. Nuestros hallazgos ayudan a informar qué especies de plantas, como Verbascum, podrían ser malezas problemáticas para un proyecto de restauración como este, y qué otras pueden no serlo, dependiendo de cuánto tiempo se cultivó un campo antes de ser restaurado”.

Beal esperaba ayudar a los agricultores a eliminar las malas hierbas determinando cuánto tiempo permanecerían viables las semillas. Después de 144 años, esa pregunta sigue sin respuesta.

“El experimento de Beal terminará en última instancia cuando nos quedemos sin botellas -dijo Lowry-.”Si las semillas vuelven a germinar en nuestra próxima excavación, es posible que debamos considerar extender el tiempo entre extracciones de botellas a cada 30 años. Todavía es un poco pronto para incluirlo en mi calendario, pero estoy deseando ver si podemos despertar más semillas en 2040″, concluyó.

*La información contenida en este artículo periodístico se desprende de la investigación denominada “The 141-year period for Dr. Beal’s seed viability experiment: A hybrid surprise”, publicada en American Journal of Botany, de la que son autores: Margaret B. Fleming, Lauren Stanley, Robyn Zallen, Matthew T. Chansler, Lars A. Brudvig, David B. Lowry, Marjorie Weber, y Frank W. Telewski. Además del comunicado de prensa emitido por la Universidad Estatal de Michigan.