Los investigadores han revelado un notable ejemplo de reversión evolutiva en tomates silvestres en las rocas negras volcánicas de las Islas Galápagos, que enfatiza la capacidad de un tipo de devolución de cambios genéticos que se cultivan durante millones de años. Un estudio de cooperación realizado por equipos de la Universidad de California, Riverside y el Instituto de Ciencia Weizmann en Israel arroja luz sobre cómo ciertas plantas pueden adaptarse al volver modificaciones genéticas.
El bioquímico molecular Adam Jozwiak de UC Riverside señaló: «No es algo que generalmente esperamos. Pero aquí sucede en una isla volcánica en tiempo real». Los investigadores se centraron en las estructuras químicas de los tomates y sus especies asociadas y analizaron 56 muestras de Galápagos que incluyen Solanum cheesmaniae y Solanum galapagenense.
En su investigación, el equipo investigó la producción de alcaloides, productos químicos tóxicos que sirven para disuadir a los depredadores. Vieron diferencias significativas en los tipos de alcaloides en diferentes lugares en las islas, en particular que los tomates en las islas orientales mostraron alcaloides similares a los tomates cultivados que se encontraron en todo el mundo. Por el contrario, mostraron una forma más antigua y ancestral de estos productos químicos en las islas occidentales, que recuerdan a los alcaloides de hace millones de años vinculados a los miembros de la familia de berenjenas del tomate.
Otras pruebas de laboratorio y modelado llevaron a los investigadores a determinar una enzima específica responsable de la producción de alcaloides, lo que reveló sus orígenes antiguos. En particular, solo un cambio en unos pocos aminoácidos fue suficiente para activar este interruptor de producción de alcaloides.
Aunque se conocen ejemplos aislados de atavismos genéticos, mutaciones que permiten que las especies regresen a las propiedades ancestrales, los hallazgos en Galápagos forman un caso único. Aquí los cambios críticos son claramente en poblaciones completas, lo que indica que son posibles presiones de selección fuertes.
Es intrigante que estas partes occidentales de las Islas Galápagos sean relativamente jóvenes, con la edad de menos de medio millón de años, y tengan más paisajes desnudos. Tales condiciones ambientales pueden haber catalizado esta regresión evolutiva.
Esta investigación no solo ofrece un aspecto fascinante en los evolutivos, sino que también abre nuevas formas de manipulación genética avanzada que puede facilitar cambios más precisos en la química de las plantas, lo que lleva a varios beneficios. Jozwiak señaló: «Si solo cambia unos pocos aminoácidos, puede obtener una molécula completamente diferente. Ese conocimiento puede ayudarnos a desarrollar nuevos medicamentos, diseñar una mejor resistencia de plagas o incluso hacer productos menos tóxicos».
Sin embargo, enfatizó la necesidad de una comprensión más profunda de los procesos naturales, y afirmó que este estudio representa un paso importante en ese esfuerzo. Los hallazgos se publicarán en la valiosa revista Nature Communications, con un momento crucial en biología evolutiva y ciencias de las plantas.
