Así fue la primera flor que existió en el mundo
Por Armando Bonilla
Ciudad de México. 19 de octubre de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Un grupo de investigación internacional se dio a la tarea de reconstruir la primera flor que existió y de ese modo lograron concretar un modelo, además describieron las características de la que pudo haber sido la primera flor que habitó la Tierra.
La flor ancestral, misma que existió hace 140 millones de años, fue descrita a través del proyecto eFLOWER, en el cual participó la investigadora mexicana Susana Magallón Puebla, investigadora del Departamento de Botánica del Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
Al proyecto, la investigadora aportó el conocimiento generado a través de su línea de investigación mediante la cual desarrolló un árbol evolutivo de las angiospermas basado en secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN). La Agencia Informativa Conacyt platicó en exclusiva con la investigadora, quien explicó cómo se llegó al modelo de la flor ancestral.
“Este trabajo arrancó en 2011 (…) y a mí me invitaron a participar por dos motivos, uno de ellos porque durante mi tesis doctoral trabajé en tratar de entender cómo eran los cambios de estructura en las flores a lo largo de la evolución de las plantas con flor; y por otra parte, porque en el momento en que me invitaron yo estaba trabajando para obtener una hipótesis de relaciones filogenéticas que incluía un factor temporal”, dijo la también miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
Detalló que dicha hipótesis contiene las relaciones de 90 por ciento de las familias de las angiospermas, pero cuenta también con información del tiempo absoluto en millones de años de cuándo se originaron sus diferentes linajes.
“Esa fue mi principal colaboración al proyecto, la cual representó el marco de referencia sobre el cual se obtuvieron los datos morfológicos de una muestra de alrededor de 800 especies de plantas vivientes —atributos florales— y por otra parte, los tiempos involucrados en la separación de las familias representan uno de los parámetros sobre los cuales se aplican modelos estadísticos para reconstruir los estados ancestrales de las flores”, precisó.
Al explicar las etapas de trabajo que atravesó el proyecto antes de llegar al modelo de la flor ancestral que lograron, detalló que partieron de la pregunta: ¿Cómo eran los atributos del ancestro de todas las plantas con flor vivientes?. A partir de ello, dijo, el proyecto comenzó con una estancia de verano en la Universidad de Viena, donde el investigador Jürg Schönenberger congregó a 13 estudiantes de diversas partes del mundo para que capturaran información sobre datos morfológicos para las 800 especies contenidas en el árbol filogenético.
“Ese trabajo se realizó a partir de publicaciones en libros y revistas, de libros clásicos de botánica y a partir de información disponible en Internet”. Asimismo, durante ese curso de verano, los participantes recibieron cursos sobre estructuras florales y otros aspectos relacionados con la evolución de las flores.
El siguiente paso en la investigación después de ese curso de verano celebrado en 2013 para determinar y reconstruir la primera flor existente, fue la depuración y corrección de los datos obtenidos por los estudiantes. Posterior a ello, vino un trabajo intensivo de análisis estadísticos.
“La cantidad de análisis estadístico fue muy grande, básicamente se realizaron tres tipos de análisis, dos con métodos estadísticos formales, con base en estadística bayesiana (serie de interpretaciones de probabilidad), estadística frecuentista (repeticiones de un experimento) y un tercer método nuevo”.
Posterior a la implementación de los modelos estadísticos, se llevó a cabo una serie de reuniones entre los investigadores involucrados en el proyecto para interpretar los resultados, de esas charlas derivó el artículo que recientemente publicamos en la prestigiada revista científica Nature Communications.
¿Cómo fue esa primera flor existente?
Antes de describir los resultados más significativos, es decir, cómo era la flor ancestral, la doctora Magallón Puebla explicó que su trabajo previo se enfocó en determinar hace cuántos millones de años empezaron a aparecer los primeros linajes de flores vivientes.
Para lograrlo, se dio a la tarea de conjuntar datos moleculares de bases de datos ya disponibles para todo el mundo —elaboradas por la comunidad botánica a lo largo de 20 años— y la implementación de técnicas de relojes moleculares que involucran modelos estadísticos combinados con información independiente de las edades para obtener los tiempos de origen de los diferentes grupos.
—A partir de ese trabajo y el realizado por los investigadores internacionales, ¿cómo era esa primera flor, la flor ancestral?
—Previo a nuestro estudio, básicamente ya existían muchas ideas de cómo fue esa primera flor, pero solo dos líneas de pensamiento importantes: una de ellas consiste en que la especie que representaba el ancestro de toda flor viviente tenía flores femeninas y masculinas, las femeninas producían carpelos y frutos y las masculinas tenían estambres y producían polen; se trataba de flores muy pequeñas y con pocos elementos.
Esta era una línea de pensamiento y había otros botánicos que más bien pensaban que la flor ancestral era una hermafrodita donde estaban simultáneamente los estambres que producen polen, los escarpelos donde están las semillas y eran unas flores más o menos llamativas con órganos parecidos a pétalos para atraer quizás a polinizadores, posiblemente tenía un aroma, es decir, algo muy parecido a una magnolia.
En contraste, nuestros hallazgos nos dan información concreta de cómo era esta flor ancestral y es diferente a los dos modelos en algunos aspectos muy puntuales y similar en otros. Por ejemplo, es similar en el aspecto de que la flor sí era hermafrodita, tenía tanto órganos femeninos como masculinos, tenía órganos parecidos a pétalos y era llamativa.
Pero entre los elementos que no se consideraban en las otras teorías, era que dichos órganos estaban dispuestos en el eje floral formando círculos concéntricos. Es necesario precisar que existen flores donde los órganos están dispuestos en espiral, pero en la flor ancestral lo estaban en círculos concéntricos y este es un hallazgo muy interesante.
Asimismo, en la flor ancestral determinamos la existencia de tres órganos, unos tres parecidos a pétalos y tres a estambres; la parte femenina —llamada el gineceo— tiene una organización diferente. Esta combinación es única.
Al referir la relevancia de dicha descripción de la flor ancestral, la investigadora dijo que como biólogos evolutivos la trascendencia radica en que les permite apreciar que han ocurrido cambios en todas las ramas de las angiospermas vivientes, es decir, no existe ninguna flor viviente de este tipo, ni aun entre las más ancestrales todavía con vida se tiene registro de una combinación floral como esta.
“Esto indica que ha habido cambios muy importantes hacia cada uno de los linajes vivientes y cada uno ya se ha especializado de diferentes maneras, pero con la flor ancestral, podemos determinar que hubo cambios desde que se originaron las primeras flores hasta que aparecieron los linajes vivientes y esos cambios no están documentados en el registro fósil y solo los podemos reconstruir a partir de la observación de una muestra de todas las plantas con flor vivientes”.
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