Las plantas con flor cambiaron los ecosistemas terrestres

Las angiospermas –llamadas plantas con flor– son uno de los grupos, junto con el de los insectos, más numerosos del planeta. Se calcula que tienen alrededor de 350 mil especies, y esta riqueza la han adquirido en un tiempo relativamente corto, dijo la doctora Susana Magallón Puebla, del Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México (IB-UNAM).

Las plantas terrestres tienen de 450 millones de años a 475 millones de años de antigüedad y las angiospermas, una de sus ramas más recientes, con solo 140 millones de años de existencia, cambiaron los ecosistemas terrestres, lo que en algún momento permitió la diversificación de otros grupos de plantas como los helechos y los licopodios; y también de animales como las abejas o los escarabajos”, señaló Magallón.

En las angiospermas evolucionaron muchos atributos que no están presentes en otras plantas, tal es el caso de la estructura de los órganos reproductores masculinos –los estambres, que incluyen a las anteras, que es donde se  dónde se forman los granos de polen–, y del órgano reproductor femenino –carpelo– que tiene una estructura cuyo equivalente no se conoce en otras plantas.

Además de estos atributos únicos en la parte reproductiva, en sus partes vegetativas las angiospermas tienen muchas innovaciones, entre ellas el tipo de células especializadas en la conducción del agua, mencionó la científica, quien tiene entre sus principales líneas de investigación la evolución de la forma floral en las angiospermas, la estimación del contexto temporal y el proceso de diversificación de grandes grupos vegetales, especialmente de las plantas con flor.

Para lo anterior la investigadora utiliza hipótesis filogenéticas de las relaciones de los organismos entre sí, conocidas también como árboles filogenéticos, que registran la secuencia de procesos de especiación y reflejan cuáles grupos de organismos se encuentran estrechamente relacionados. Para estimar los árboles filogenéticos, la investigadora recurre a datos moleculares disponibles en las bases de datos públicas o que se obtienen en el Laboratorio de Secuenciación de la Biodiversidad y de la Salud del IB-UNAM. También utiliza datos morfológicos de organismos vivientes y fósiles.

Diversificación y flora ancestral

Durante la plenaria “Radiaciones vegetales: diversificación, coevolución y megadiversidad” que ofreció hoy Magallón Puebla en el marco de las actividades de la Reunión General de la Academia Mexicana de Ciencias, Ciencia y Humanismo II, la investigadora presentó tres de los estudios en los que ha trabajado. Uno de ellos consistió en fechar un árbol filogenético de las angiospermas, para lo cual, junto a sus estudiantes, combinó datos moleculares de organismos vivientes y calibraciones del registro fósil, implementando análisis de frontera, lo que le permitió obtener un estimado de los tiempos en los que la mayoría de las familias de angiospermas se diversificaron a partir de un ancestro común. “Esto nos habla de las pautas responsables de los diferentes linajes dentro de las angiospermas, es decir, cuándo aparecieron ciertas familias y cuándo aparecieron ciertos atributos morfológicos de las plantas con flor”.

Derivado del estudio de fechamiento, se llevó a cabo un estudio de la diversificación de las angiospermas. Los resultados indican que esta diversificación de las plantas con flor ha sido constante a lo largo del tiempo, lo cual implica que la acumulación de especies va a continuar, aunque la tasa de recambio –proceso de pérdida y ganancia de especies– será más acelerada. “Este tipo de resultados no se habían encontrado, porque no se había hecho un estudio que involucrara tantos linajes de angiospermas en un solo análisis”.

Susana Magallón también expuso el trabajo que realizó como parte de un grupo de investigación liderado por el doctor Hervé Sauquet, de la Universidad de Paris-Sud, en el que investigaron cómo era la flor del ancestro común de todas las angiospermas vivientes. “Sin embargo, reconstruir cómo eran las angiospermas ancestrales no fue sencillo, ya que el registro fósil no nos da información clara de quiénes eran sus parientes más cercanos, ni tampoco de los órganos que pudieran corresponder a los órganos de las flores”.

Para este estudio los investigadores utilizaron el árbol filogenético fechado, descrito anteriormente, que incluye información de cerca de 800 especies de angiospermas, que representan a todos los linajes mayores del grupo. Después, un grupo de estudiantes que participó en la escuela de verano organizada por la Universidad de Viena codificaron un número elevado de atributos florales, esto a partir de la información en la literatura, información en línea y de observaciones directas, para así establecer una base de datos morfológica que incluye los datos de 21 caracteres florales.