Un eucalipto que huele a eucalipto solo por un lado

Una mutación es un cambio en la información genética de un ser vivo, es decir, una alteración en su molécula de ADN. En algunos casos estos cambios en el ADN pueden dar lugar a alteraciones en alguna característica del ser vivo, pero no siempre es así, ya que en muchos casos los cambios en el ADN no tienen consecuencias. En este caso se habla de mutaciones silenciosas.

Las mutaciones pueden producirse en cualquier célula de un organismo y cada vez que esta célula se divida transmitirá la mutación a sus células hijas. En ciertas ocasiones las nuevas mutaciones pueden transmitirse a la descendencia. Para que ello ocurra, la mutación ha de producirse en células de la línea germinal, es decir, en una célula que lleve a la producción de gametos, es decir, de células sexuales. En el caso de animales, los gametos serían el espermatozoide y el óvulo, y en el caso de las plantas el polen y los óvulos. Pero.. ¿Qué ocurre si la mutación no se produce en una célula de la línea germinal? Pues que una parte del organismo tendrá unas características diferentes a las del resto. Es lo que se conoce como mutaciones somáticas, y, como los organismos resultantes son una mezcla de células con diferentes genes, se les conoce como individuos mosaico. En el supuesto de que la mutación se hubiera dado después de la primera división del cigoto (en estado de dos células), la mitad de las células del individuo adulto tendrían un genotipo y la otra mitad otro distinto.

Lo dicho anteriormente es igualmente aplicable a animales y a plantas. Sin embargo, animales y plantas tiene una diferencia importante en cuanto a la posibilidad de transmitir mutaciones a la descendencia y es que el número de divisiones celulares que separan al zigoto de los gametos es mucho mayor en las plantas que en los animales y, por tanto, la posibilidad de que exista una mutación transmitirle a la siguiente generación es mayor en las plantas que en los animales. Me explico mejor. En un embrión animal, por ejemplo, en un embrión humano, la zona que dará lugar a los órganos sexuales se diferencian muy pronto. Así, ya es posible distinguir el sexo de un embrión humano a la cinco semanas. Esto quiere decir que el número de divisiones celulares que separan el zigoto de las células productoras de gametos es relativamente pequeña. El zigoto es la célula producto de la unión de un espermatozoide y de un óvulo, y el gameto es bien el espermatozoide o bien el óvulo. En cambio, en el caso de las plantas, el número de divisiones que separan ambos tipos de células es mucho mayor. Pensemos en, por ejemplo, una margarita. El óvulo sería la célula que da lugar a la semilla. Esta semilla ha de germinar, crecer, dar un tallo y es en el extremo del tallo en el que se forman el polen y los óvulos. Es decir, que el número de divisiones celulares que separan una generación de la siguiente es muy grande, y cuanto más grande es, más probabilidades hay de que padezcan una mutación que se transmita a la descendencia. Y si esto es así en una margarita, pensemos lo que puede ocurrir con un árbol de metros de altura... Además, en los animales la producción de gametos se concentra en unos pocos órganos sexuales mientras que en las plantas se reparte entre sus flores, que en algunos casos pueden ser cientos o miles por individuo. Pensemos por ejemplo en una mimosa repleta de flores amarillas.

En un trabajo recientemente publicado en la revista BMC Plant Biology, investigadores de la universidad de Nueva Gales del Sur, en Australia, dirigidos por Carsten Külheim han estudiado la incidencia de las mutaciones en un árbol de eucalipto muy particular. La historia partió de una observación realizada hace unos 20 años. Un eucalipto de unos 75 años de edad, localizado en los alrededores de la Facultad de Biología sufrió un ataque de insectos muy severo de manera que hizo que prácticamente perdiera todas sus hojas. ¿Todas? ¡No! Hubo una rama que conservó todas sus hojas prácticamente intactas. Posteriormente, todo el árbol se recuperó del ataque y recobró las hojas en todas sus ramas. Las hojas de eucalipto poseen unos aceites de característico olor, que es un desinfectante natural y que repele a los insectos. Al examinar en detalle las hojas del árbol, los investigadores descubrieron que las hojas de la rama resistente tenían un olor diferente al de las que habían sucumbido al ataque de los insectos. 

 

El equipo de investigación recogió hojas de diferentes ramas del árbol, incluyendo la que había sobrevivido al ataque, y secuenció sus genes, observándose que la rama que había sobrevivido contenía 10 mutaciones en genes que determinan la síntesis de los compuestos aromáticos de defensa. Como consecuencia, la composición en aceites aromáticos de las hojas de esa rama era diferente a las del resto del árbol, cambiando su olor y explicando por qué no habían sido atacadas. Las hojas de la parte del árbol que no fueron consumidas por los insectos tenían un olor fuerte a eucalipto mientras que las hojas que eran atractivas para los insectos tenían un fuerte olor floral. Curiosamente, parece que los koalas tienen un gusto similar al de los insectos, alimentándose especialmente de las hojas de olor floral. Estos resultados indican que la existencia de mosaicos genéticos como éste en plantas es más frecuente de lo que pensamos. Estos árboles mosaico proporcionan una oportunidad única para explorar la biosíntesis y regulación genética de la composición química del follaje.

La existencia de este tipo de plantas mosaico plantea un problema cuando tratamos de aplicar la teoría Darwiniana de la evolución. La teoría de la selección natural defiende que los individuos mejor adaptados al medio son los que sobreviven y dan lugar a la siguiente generación. Es decir, aquellos individuos que tienen las mejores combinaciones de genes son los que sobreviven y se reproducen en mayor cantidad. El problema radica en que en un árbol mosaico el concepto de individuo no es tan fácil de definir puesto que dentro de un un mismo árbol existen partes que tiene dotaciones genéticas diferentes a las del resto del individuo. Es decir, que dentro de una planta puede ser que la hojas tengan una combinación de genes diferente a la de las flores, flores que producirán las semillas que serán las que den lugar a la siguiente generación. Es decir, que en este caso los individuos de la siguiente generación no necesariamente serán los que tengan las mejores combinaciones de genes.

Aunque sin saber su base biológica, los agricultores han aprovechado esta variabilidad desde muy antiguo para seleccionar variedades, por ejemplo, de árboles frutales con características distintivas. Cuando un agricultor se daba cuenta de que una de las ramas de uno de sus árboles producía una fruta con unas características diferentes a las del resto del árbol, recogía las semillas de esos frutos y las sembraba o bien, cortaba esa rama y la injertaba en otro árbol para conservar y reproducir esa mutación. Este es el origen de, por ejemplo, el melocotón paraguayo o de la manzana starking.

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