A medida que el cambio climático avanza a pasos agigantados, las plantas se enfrentan a una presión creciente para adaptarse a ecosistemas y condiciones ambientales en constante cambio. Esta necesidad se vuelve especialmente urgente en el caso de los cultivos, ya que se requieren plantas resistentes a la sequía y al calor para garantizar la seguridad alimentaria en un futuro incierto. Afortunadamente, las plantas tienen la capacidad de adaptarse de manera notable a entornos y climas diversos; por ejemplo, Arabidopsis thaliana prospera en regiones climáticamente tan dispares como Suecia e Italia.
Comprender cómo las plantas se adaptan de forma natural a diferentes condiciones locales es fundamental para predecir su respuesta ante el cambio climático y puede contribuir a la producción de cultivos más resilientes. Un estudio reciente proporciona nuevas perspectivas sobre los fundamentos genéticos de la adaptación climática en las plantas.
Un mapa genómico de la adaptación climática
Los variantes genéticos responsables de ciertos rasgos, como la resistencia al calor o diferentes tamaños de semillas, son frecuentemente seleccionados en entornos donde proporcionan ventajas para la supervivencia o la reproducción. Sin embargo, los mecanismos genéticos que subyacen a la adaptación climática permanecen en gran medida desconocidos.
Para desentrañar estos mecanismos, investigadores de los laboratorios de Liam Dolan y Frédéric Berger en el Instituto Gregor Mendel (GMI) de Biología Molecular de Plantas, junto con Kelly Swarts, exlíder de grupo del GMI y actualmente en el Centro de Ciencias de Plantas de Umeå, y Masaki Shimamura de la Universidad de Hiroshima, publicaron un estudio en Current Biology el 10 de febrero de 2025.
Los científicos compararon la genética de diferentes subpoblaciones regionales de Marchantia polymorpha recolectadas en Europa, América y Japón, creando así una base de datos de genómica poblacional. Al integrar esta base de datos con un conjunto de datos climáticos global, los investigadores correlacionaron el perfil genético de cada subpoblación con su clima local.
“Al comparar poblaciones en Europa y Japón, encontramos variantes genéticas asociadas con temperaturas estivales más cálidas y más frías, así como con la cantidad de precipitaciones en verano”, explica Liam Dolan. “Estas adaptaciones podrían ser cruciales para optimizar la reproducción en diferentes condiciones”.
El estudio también reveló que la variabilidad genética difiere notablemente entre las poblaciones de Marchantia polymorpha. Las poblaciones recolectadas en diferentes áreas de Europa presentaron similitudes entre sí, pero mostraron alta variabilidad genética entre sus individuos. En contraste, las poblaciones japonesas, geográficamente aisladas, exhibieron perfiles genéticos más uniformes, distintos de los europeos. Estos patrones sugieren que la adaptación climática podría favorecer diferentes estrategias reproductivas en Europa y Japón, dado que Marchantia y otros briofitos pueden reproducirse tanto sexual como asexualmente.
La nueva base de datos de genómica poblacional, la primera de su tipo para Marchantia polymorpha, ofrece a los científicos de todo el mundo una plataforma poderosa para estudiar la variabilidad genética. “Estamos deseosos de expandir esta base de datos con muestras de todo el planeta, lo que mejorará la solidez de investigaciones futuras”, señala Liam Dolan. “Nuestra plataforma abre posibilidades emocionantes para abordar una amplia gama de preguntas biológicas relacionadas con el crecimiento y desarrollo de las plantas”.
