Revelan que la papa evolucionó a partir de un tomate silvestre hace nueve millones de años

Un estudio científico ha resuelto un antiguo misterio científico al identificar que la papa moderna se originó por una hibridación natural entre plantas similares al tomate y especies conocidas como Etuberosum.

Este cruce permitió la formación del tubérculo y ha sido fundamental para su adaptación, expansión y diversidad.

El equipo de investigadores de la Academia China de Ciencias Agrícolas, liderado por Sanwen Huang, realizó un análisis genómico para esclarecer el origen evolutivo de la papa, también conocida como patata. El trabajo fue publicado en revista Cell. Según informó CNN, el estudio incluyó el examen de 450 genomas de cultivos y 56 de especies silvestres, lo que constituye una colección completa de datos genómicos.

“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, primer autor del artículo e investigador del Instituto de Genómica Agrícola de Shenzhen.

El análisis reveló que las especies de papa actuales contienen una mezcla estable y equilibrada de material genético tanto de Etuberosum como de plantas similares al tomate. Este hallazgo indica que la papa se originó a partir de una antigua hibridación entre ambas, un evento que ocurrió hace aproximadamente nueve millones de años en la región andina de Sudamérica.

La investigación también determinó que, aunque Etuberosum y el tomate son especies distintas, compartieron un ancestro común hace unos 14 millones de años. Este proceso de hibridación fue posible, en parte, gracias a la polinización por abejas, que transportaron el polen entre las dos especies, según explicó Amy Charkowski, decana asociada de investigación de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Estatal de Colorado, en declaraciones recogidas por CNN.

JianQuan Liu, profesor de la Facultad de Ecología de la Universidad de Lanzhou y coautor del estudio, explicó que el equipo utilizó análisis filogenéticos para determinar las relaciones entre las diferentes plantas. “El análisis mostró una contradicción: las papas podrían ser hermanas de los etuberosums o de los tomates, dependiendo de diferentes marcadores genéticos”, señaló Liu. Esta contradicción se resolvió al descubrir que la patata es, en realidad, el resultado de una hibridación entre ambas líneas evolutivas.

La dificultad para rastrear el linaje de la patata se debe, en parte, a la escasa conservación de plantas en el registro fósil. Por ello, los investigadores recurrieron a marcadores genéticos presentes en las especies actuales para reconstruir el pasado evolutivo de la patata. “Lo que utilizamos es una señal que viene del pasado, que todavía está en las plantas que tenemos hoy, para intentar reconstruir el pasado”, explicó Sandy Knapp, botánica del Museo de Historia Natural de Londres y coautora del estudio, en declaraciones recogidas por CNN.

Uno de los hallazgos más relevantes del estudio fue la identificación de los genes responsables de la formación del tubérculo, una innovación evolutiva que distingue a la patata de sus parientes cercanos. El gen SP6A, que actúa como un “interruptor maestro” para indicar a la planta cuándo debe empezar a producir tubérculos, proviene del linaje del tomate. Por su parte, el gen IT1, que controla el crecimiento de los tallos subterráneos que forman los tubérculos, tiene su origen en el linaje de Etuberosum.

La combinación de estos dos genes en la descendencia híbrida fue esencial para la aparición del tubérculo. Sin la presencia y el funcionamiento conjunto de SP6A e IT1, las plantas resultantes no habrían sido capaces de formar tubérculos. “Es como barajar una baraja de cartas de nuevo y encontrar diferentes cartas en diferentes combinaciones. Y afortunadamente para esta hibridación en particular, se unieron dos tipos de genes, lo que creó la capacidad de tuberizar, y eso es un evento fortuito”, describió Knapp.

Zhiyang Zhang subrayó la magnitud del trabajo realizado: “Este conjunto de datos representa la colección más completa de datos genómicos de patatas silvestres jamás analizada”. Por su parte, Sandy Knapp resaltó la singularidad del evento de hibridación que dio origen al tubérculo: “Es como barajar una baraja de cartas de nuevo y encontrar diferentes cartas en diferentes combinaciones. Y afortunadamente para esta hibridación en particular, se unieron dos tipos de genes, lo que creó la capacidad de tuberizar, y eso es un evento fortuito”.

Según explicó Knapp, los Andes se convirtieron en una compleja columna vertebral con numerosos valles y una gran variedad de ecosistemas, lo que favoreció la diversificación de especies vegetales.

Mientras los tomates modernos prefieren ambientes secos y cálidos, y los Etuberosum se desarrollan en climas templados, la papa híbrida evolucionó para prosperar en hábitats secos, fríos y de gran altitud, característicos de los Andes. El tubérculo permitió a la planta almacenar nutrientes bajo tierra, lo que le otorgó una ventaja significativa para sobrevivir a las condiciones adversas de las montañas.

Sanwen Huang, autor principal del estudio, destacó la relevancia de este hallazgo: “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”.

El descubrimiento del origen evolutivo de la patata ha sido recibido con interés por la comunidad científica. “Por fin hemos resuelto el misterio del origen de las patatas”, afirmó Sanwen Huang, de la Academia China de Ciencias Agrícolas, en declaraciones recogidas por CNN. El estudio no solo esclarece el pasado de uno de los cultivos más importantes del mundo, sino que también aporta información valiosa para la conservación y mejora genética de la patata.