Más allá de los polinizadores, un hallazgo podría cambiar lo que se conoce sobre la reproducción de las plantas con flores

La investigación, publicada en la revista PRX Life, fue liderada por la doctora Tamar Friedlander, el doctor Amit Jangid y el profesor Ohad Noy Feldheim. Mediante simulaciones computacionales de poblaciones vegetales en evolución, el equipo identificó un estado hasta ahora desconocido al que denominaron “modo mixto volátil”: una configuración en la que plantas capaces de autofecundarse y plantas que solo aceptan polen ajeno coexisten durante largos periodos, aunque la proporción de cada grupo fluctúe de manera drástica.

El debate sobre si las poblaciones mixtas son estables o transitorias

Aproximadamente el 40 % de las familias de plantas con flores posee un mecanismo genético llamado autoincompatibilidad, que permite a una planta reconocer y rechazar su propio polen. Este sistema obliga a la fecundación cruzada —la unión con individuos genéticamente distintos— y contribuye a preservar la diversidad genética. Grupos de importancia agrícola como el tomate silvestre, la patata, la manzana, la pera, los cítricos y el café dependen de él.

Sin embargo, diversas mutaciones pueden desactivar ese mecanismo y convertir a una planta en autocompatible, capaz de fecundarse a sí misma. Las poblaciones naturales suelen contener ambos tipos, y la pregunta que ha ocupado a la biología evolutiva durante décadas es qué ocurre después: ¿una estrategia termina por imponerse o ambas pueden convivir de forma estable?

La hipótesis dominante sostenía que las poblaciones mixtas eran transitorias, una fase intermedia antes de que la autofecundación o la fecundación cruzada se consolidara como única vía. Una alternativa proponía que ambas estrategias podían mantenerse en proporciones fijas. El modelo de Friedlander y sus colegas revela una tercera posibilidad que no encaja en ninguno de esos esquemas.

Las proporciones cambian sin cesar, pero ninguna estrategia desaparece

Las simulaciones arrojaron tres desenlaces posibles para una población: volverse completamente autocompatible, completamente autoincompatible o permanecer en un estado mixto. Fue el tercer resultado el que sorprendió al equipo de la Universidad Hebrea.

En el modo mixto volátil, las proporciones de plantas autocompatibles e incompatibles oscilan de forma considerable a lo largo del tiempo, pero ninguna de las dos estrategias se extingue. La población cambia sin cesar y, sin embargo, permanece mixta.

“Lo que nos sorprendió fue que la inestabilidad no implica necesariamente que una población se dirija hacia un estado final”, explicaron los investigadores. “Las plantas autocompatibles y autoincompatibles pueden coexistir durante mucho tiempo, mientras que sus proporciones cambian continuamente, incluso en ausencia de fluctuaciones en las condiciones externas. Esto sugiere que lo que en la naturaleza puede parecer una situación temporal podría ser, en realidad, un estado evolutivo persistente”.

Dos factores clave definen qué estrategia prospera

El modelo analizó dos variables principales. La primera fue el costo genético de la autofecundación: la gravedad con que la descendencia se ve afectada por la endogamia, un fenómeno conocido como depresión endogámica. Cuando una planta se reproduce consigo misma de forma reiterada, las mutaciones dañinas tienen mayor probabilidad de expresarse en la siguiente generación.

La segunda variable fue la tolerancia del sistema de reconocimiento molecular que cada planta usa para decidir qué polen acepta. Al modificar ambos parámetros en las simulaciones, el equipo pudo determinar en qué condiciones era probable que surgiera cada uno de los tres estados reproductivos.

La escasez de polinizadores no siempre favorece la autofecundación

Uno de los hallazgos más contraintuitivos del estudio tiene que ver con la limitación de polen, un escenario cada vez más frecuente por la disminución global de las poblaciones de polinizadores.

La lógica convencional indica que, cuando los polinizadores escasean, la autofecundación debería imponerse: una planta que no necesita polen externo tiene ventaja obvia. Pero el modelo demostró lo contrario. La escasez de polen puede, de hecho, ampliar las condiciones en las que se mantiene la autoincompatibilidad, es decir, la dependencia de la fecundación cruzada.

La explicación reside en que la limitación de polen ejerce presiones selectivas distintas sobre la evolución de las partes masculinas y femeninas del sistema de autoincompatibilidad, lo que genera un resultado más complejo que la simple ecuación de menos polinizadores igual a más autofecundación.

El camino evolutivo podría no ser de una sola dirección

Los resultados también cuestionan la idea de que el paso de la autoincompatibilidad a la autofecundación sea necesariamente irreversible. En muchas de las condiciones exploradas por el modelo, las poblaciones podían transitar en cualquier dirección entre estrategias reproductivas. Una población que se hubiera inclinado hacia la autofecundación podía, en determinadas circunstancias, regresar a un sistema que favoreciera la fecundación cruzada.

Los investigadores subrayan que el estudio es teórico y que aún faltan trabajos de campo a largo plazo que registren cómo cambian las proporciones de ambos grupos en poblaciones silvestres. Esos datos serán necesarios para confirmar si el modo mixto volátil predicho por las simulaciones se da en la naturaleza.

Comprender estas dinámicas adquiere relevancia adicional en un contexto de cambio climático, modificación de hábitats y declive de polinizadores, factores que alteran las presiones sobre la reproducción vegetal.