{"id":297235,"date":"2019-07-22T16:28:45","date_gmt":"2019-07-22T19:28:45","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=297235"},"modified":"2019-07-29T18:03:47","modified_gmt":"2019-07-29T21:03:47","slug":"colonizacion-via-acuatica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/colonizacion-via-acuatica\/","title":{"rendered":"Colonizaci\u00f3n en el agua"},"content":{"rendered":"

Con su delicada belleza, las plantas carn\u00edvoras del g\u00e9nero Utricularia<\/em> sorprenden por la diversidad de colores, formas, tama\u00f1os (de cent\u00edmetros a metros) y h\u00e1bitats. Mientras que algunas de ellas crecen en el suelo h\u00famedo de zonas soleadas, otras prosperan en r\u00edos y lagos. Pueden fijarse a las piedras al borde de cascadas o vivir en el interior de bromeli\u00e1ceas. Las 240 especies de este g\u00e9nero diseminadas actualmente por el mundo, tienen un lugar com\u00fan de origen. Un estudio efectuado por investigadores de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), que sali\u00f3 en la edici\u00f3n de este mes de la revista Molecular Phylogenetics and Evolution<\/em>, apunta que la cuna ancestral de estas plantas es Brasil.<\/p>\n

Este art\u00edculo forma parte de la tesina de maestr\u00eda de la bi\u00f3loga Saura Rodrigues da Silva, realizada bajo la direcci\u00f3n del bi\u00f3logo Vitor Miranda, del campus de Jaboticabal de la Unesp. El trabajo cont\u00f3 con la colaboraci\u00f3n de expertos de otros pa\u00edses y constituye el mayor estudio filogen\u00e9tico sobre las utricularias. \u201cA partir del an\u00e1lisis de secuencias de ADN pudimos identificar marcadores espec\u00edficos mediante los cuales determinamos los linajes ancestrales e inferimos la historia evolutiva del g\u00e9nero\u201d, describe la bi\u00f3loga.<\/p>\n

Una de las reglas generales de la evoluci\u00f3n establece que las especies con mayor parentesco presentan menos diferencias gen\u00e9ticas entre s\u00ed. Con base en esta premisa, pudo estimarse el tiempo de divergencia entre las especies actuales y sus ancestros con la ayuda de dos puntos de referencia. \u201cPartimos de un grano de polen identificado en el hemisferio norte, que ya estaba registrado en la literatura y que data de hace 11 millones de a\u00f1os. Otro registro que sirvi\u00f3 como calibrador del \u00e1rbol filogen\u00e9tico fue la Isla de la Juventud, en Cuba. Seg\u00fan estudios geol\u00f3gicos, esa isla surgi\u00f3 hace entre cinco y dos millones de a\u00f1os y ese evento estar\u00eda asociado a la aparici\u00f3n de una subespecie de carn\u00edvora del g\u00e9nero Pinguicula<\/em>\u201d, explica Miranda, quien se vali\u00f3 de esas informaciones para armar el rompecabezas de c\u00f3mo colonizaron el mundo las utricularias.<\/p>\n

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Equipo del Laboratorio de Sistem\u00e1tica Vegetal\/ Unesp<\/span><\/a> U. foliosa<\/em> posee flores que atraen a los polinizadores, pero no los capturanEquipo del Laboratorio de Sistem\u00e1tica Vegetal\/ Unesp<\/span><\/p><\/div>\n

El estudio transform\u00f3 una antigua hip\u00f3tesis en un escenario ampliamente aceptado al respecto de la evoluci\u00f3n de las utricularias: el g\u00e9nero habr\u00eda surgido en Am\u00e9rica del Sur hace alrededor de 39 millones de a\u00f1os. En el continente, el sitio de origen m\u00e1s probable ser\u00eda Brasil, pa\u00eds que ostenta la mayor cantidad de especies: son alrededor de 70 de las 95 existentes en Sudam\u00e9rica, de las cuales 20 son end\u00e9micas. \u201cLos estudios biogeogr\u00e1ficos apuntan que el lugar de origen puede coincidir con aqu\u00e9l que posee la mayor diversidad\u201d, resalta Saura Rodrigues. A partir de all\u00ed se habr\u00eda diseminado por todo el mundo<\/a>. Hoy en d\u00eda, este g\u00e9nero es uno de los m\u00e1s ampliamente distribuidos y representa alrededor del 35% de todas las plantas carn\u00edvoras existentes.<\/p>\n

Para Miranda, la dispersi\u00f3n a trav\u00e9s de largas distancias habr\u00eda sido efectuada por aves migratorias que chapaleaban en las lagunas habitadas por las plantas carn\u00edvoras. \u201cEn trayectos m\u00e1s cortos, la dispersi\u00f3n por el viento y por el agua de lluvia se ve facilitada por la morfolog\u00eda de las semillas, diminutas como part\u00edculas de polvo, algunas de las cuales miden 2 d\u00e9cimas de mil\u00edmetro\u201d, dice el investigador.<\/p>\n

\"\"<\/a>Expertas en adaptaci\u00f3n<\/strong>
\nLos resultados sugieren incluso que la forma de vida ancestral de las utricularias ser\u00eda terrestre. \u201cDe acuerdo con nuestras hip\u00f3tesis filogen\u00e9ticas, los cambios evolutivos podr\u00edan haber ocurrido m\u00e1s de una vez en el seno del g\u00e9nero\u201d, sostiene Miranda. La colonizaci\u00f3n acu\u00e1tica ser\u00eda una adaptaci\u00f3n a sitios m\u00e1s pobres en nutrientes. En un entorno de escasez, la capacidad de capturar presas en el agua podr\u00eda hacer la diferencia para la subsistencia.<\/p>\n

El bi\u00f3logo explica que las carn\u00edvoras realizan la fotos\u00edntesis a trav\u00e9s de las hojas, al igual que la mayor\u00eda de las plantas, pero complementan su nutrici\u00f3n con nitr\u00f3geno y f\u00f3sforo que obtienen de sus presas, generalmente peque\u00f1os insectos, larvas, protozoarios y microcrust\u00e1ceos, en el caso de las utricularias, mientras que las carn\u00edvoras mayores pueden incluir artr\u00f3podos e incluso peque\u00f1os vertebrados.<\/p>\n

La adaptaci\u00f3n a ambientes desfavorables dio origen a un arsenal variado de trampas a lo largo de la evoluci\u00f3n de estas plantas. Mientras que las utricularias poseen peque\u00f1as bolsas (los utr\u00edculos) por medio de las cuales succionan a sus presas, otros g\u00e9neros de la misma familia \u2013Lentibulariaceae<\/em>\u2013 desarrollaron hojas con gl\u00e1ndulas que segregan una soluci\u00f3n viscosa, en la cual las presas quedan adheridas, o incluso hojas espiraladas que forman un tubo que conduce a la presa hasta el lugar donde se realiza la digesti\u00f3n.<\/p>\n

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Equipo del Laboratorio de Sistem\u00e1tica Vegetal\/ Unesp<\/span><\/a> U. simulans<\/em> es com\u00fan en praderas con suelos arenososEquipo del Laboratorio de Sistem\u00e1tica Vegetal\/ Unesp<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cLa dros\u00f3fila de los bot\u00e1nicos\u201d<\/strong>
\nEl estudio filogen\u00e9tico del g\u00e9nero Utricularia<\/em> tuvo como punto de partida los avances realizados por los cient\u00edficos de la Unesp de Jaboticabal en el campo de la gen\u00f3mica. El bi\u00f3logo Vitor Miranda desarroll\u00f3 una amplia colaboraci\u00f3n con el bioinform\u00e1tico Alessandro de Mello Varani, de la misma instituci\u00f3n. En julio de 2017, ambos publicaron en la revista PLOS ONE<\/em> el primer genoma mitocondrial de una planta brasile\u00f1a, que justamente fue una carn\u00edvora de h\u00e1bitat terrestre, nativa y end\u00e9mica del pa\u00eds: la Utricularia reniformis<\/em>.<\/p>\n

\u201cResolvimos comenzar por las etapas menores; el n\u00facleo es mayor y contiene m\u00e1s ADN\u201d, explica Varani. En 2016, antes de la mitocondria, ellos ya hab\u00edan secuenciado y publicado en la PLOS ONE<\/em> el genoma del cloroplasto, el org\u00e1nulo responsable de la fotos\u00edntesis. El genoma completo de la planta abarca esos dos compartimientos adem\u00e1s del n\u00facleo, cuya secuenciaci\u00f3n ya se complet\u00f3 y se encuentra en fase de finalizaci\u00f3n.<\/p>\n

Los investigadores sostienen que la secuenciaci\u00f3n completa de la especie brasile\u00f1a U. reniformis<\/em> puede transformarla en otra opci\u00f3n para los estudios en gen\u00e9tica, sum\u00e1ndose a la Arabidopsis thaliana<\/em>, planta herb\u00e1cea de la familia Brassicaceae (que incluye a la mostaza y la col). La Arabidopsis<\/em>, cuyo genoma es peque\u00f1o, fue la primera planta con su ADN mapeado, y se convirti\u00f3 en un modelo para la bot\u00e1nica, similar a lo que ocurre con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster<\/em>) en la zoolog\u00eda.<\/p>\n

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Equipo del Laboratorio de Sistem\u00e1tica Vegetal\/ Unesp<\/span><\/a> U. reniformis<\/em> crece en \u00e1reas abiertas y en laderas con musgosEquipo del Laboratorio de Sistem\u00e1tica Vegetal\/ Unesp<\/span><\/p><\/div>\n

\u201cEl genoma de las Utricularias<\/em> a menudo var\u00eda de tama\u00f1o y puede ser cuatro veces menor o mayor que el de la Arabidopsis<\/em>\u201d, pondera Miranda. \u201cAhora estamos estudiando las causas de esa contracci\u00f3n y expansi\u00f3n gen\u00f3mica\u201d. Una de las causas posibles de la contracci\u00f3n reside en la alta producci\u00f3n de especies de ox\u00edgeno reactivas, es decir, de radicales libres, derivados del metabolismo mitocondrial en las carn\u00edvoras de este g\u00e9nero. \u201cLas especies reactivas pueden causar rupturas del ADN, algo que acaso explique las altas tasas de mutaci\u00f3n \u2013y, consecuentemente, la gran diversidad de formas\u2013 que presentan las utricularias\u201d, explica Saura Rodrigues. En tanto, una de las hip\u00f3tesis para la expansi\u00f3n podr\u00eda estar relacionada con la duplicaci\u00f3n de segmentos del ADN.<\/p>\n

La secuenciaci\u00f3n del cloroplasto y de la mitocondria tambi\u00e9n gener\u00f3 sorpresas. En el caso de la especie U. reniformis<\/em>, varios de los genes relacionados con la fotos\u00edntesis no se detectaron en los cloroplastos, los org\u00e1nulos encargado de elaborar az\u00facares a partir de la luz solar y del gas carb\u00f3nico presente en el aire. Al quedar inactivos, esos genes hab\u00edan sido transferidos a las mitocondrias de la planta. \u201cEl motivo, que a\u00fan debe ser dilucidado, podr\u00eda estar relacionado con la adaptaci\u00f3n de la planta al carnivorismo\u201d, supone \u00a0Varani.<\/p>\n

\u201cTodav\u00eda estamos en el campo de la ciencia b\u00e1sica, procurando entender la evoluci\u00f3n de esta especie\u201d, resalta el bioinform\u00e1tico. \u201cPretendemos saber qu\u00e9 es lo que determin\u00f3 tal versatilidad, permitiendo que especies de un mismo g\u00e9nero tengan h\u00e1bitos terrestres o acu\u00e1ticos\u201d. En el futuro, reflexiona el investigador, el mapeo gen\u00e9tico de estas plantas, m\u00e1s all\u00e1 del reconocido inter\u00e9s cient\u00edfico, podr\u00eda tener tambi\u00e9n una aplicaci\u00f3n biotecnol\u00f3gica para otros tipos de plantas. \u201cAcaso sea posible, por ejemplo, dotar de una mayor resistencia al agua a especies con alto valor comercial\u201d.<\/p>\n

Un descubrimiento en Facebook<\/strong><\/p>\n

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Paulo Gonella <\/span><\/a> Las got\u00edculas pegajosas de la Drosera magnifica<\/em> capturan insectos que luego ser\u00e1n digeridosPaulo Gonella <\/span><\/p><\/div><\/p>\n

Los expertos en plantas carn\u00edvoras han descubierto muchas maneras en las que esas especies atraen a sus presas: unas por el color de sus flores, otras por su aroma, forma o incluso por medio de la luz reflejada en got\u00edculas viscosas que segregan sus hojas. Queda por descubrir c\u00f3mo ellas cautivan a los propios investigadores, un grupo apasionado y fiel al objeto de sus estudios.<\/p>\n

All\u00e1 por el siglo XIX, el naturalista ingl\u00e9s Charles Darwin (1809-1882) se enamor\u00f3 de estas plantas, particularmente de las del g\u00e9nero Dionaea<\/em> (venus atrapamoscas), a la cual consideraba \u201cuna de las m\u00e1s maravillosas del mundo\u201d. Esa especie fue el emblema de su libro Insectivorous plants<\/em>, que se public\u00f3 en 1875. Incluso hoy en d\u00eda, la imagen de las hojas cerr\u00e1ndose sobre el insecto en una trampa r\u00e1pida y mortal, sigue siendo la imagen que predomina cuando se piensa en una planta carn\u00edvora.<\/p>\n

Miranda es uno de los herederos de esa fascinaci\u00f3n. \u00c9l ten\u00eda 14 a\u00f1os cuando comenz\u00f3 a coleccionar plantas carn\u00edvoras y a intercambiar correo (todav\u00eda por carta, en tiempos anteriores a internet) con el ec\u00f3logo vegetal Lubomir Adamec, del Instituto de Bot\u00e1nica de la Academia de Ciencias de la Rep\u00fablica Checa, uno de los referentes mundiales en plantas carn\u00edvoras. El ec\u00f3logo checo se convirti\u00f3 en compa\u00f1ero del brasile\u00f1o y fue uno de los coautores del art\u00edculo publicado en la Molecular Phylogenetics and Evolution<\/em>.<\/p>\n

En internet, varios grupos de admiradores de estas plantas publican fotos de sus hallazgos en las redes sociales. As\u00ed fue que en 2012, los bi\u00f3logos Paulo Gonella y Fernando Rivadavia identificaron una nueva especie de planta carn\u00edvora observando fotograf\u00edas publicadas en el muro de Facebook de un amigo orquid\u00f3filo que se internaba en caminatas por las monta\u00f1as de Governador Valadares, en el estado de Minas Gerais. En ese entonces, Gonella estudiaba al g\u00e9nero Drosera <\/em>para su doctorado en el Instituto de Biociencias de la Universidad de S\u00e3o Paulo.<\/p>\n

Una expedici\u00f3n hasta ese sitio confirm\u00f3 el hallazgo, que fue descrito en 2015 en el peri\u00f3dico especializado Phytotaxa<\/em>. La nueva especie fue bautizada por los bi\u00f3logos con el nombre Drosera magnifica<\/em> a causa de su \u201cmagnitud\u201d. Con un tama\u00f1o que llega a 1,5 metros de largo, es la mayor de su g\u00e9nero en toda Am\u00e9rica. \u201cAdem\u00e1s de llamativa y hermosa, realmente es magn\u00edfica\u201d, dice Gonella.<\/p>\n

En esa regi\u00f3n se la conoce popularmente como \u201corvalhinha<\/em>\u201d [de orvalho<\/em>, el roc\u00edo en portugu\u00e9s], a causa de las got\u00edculas relucientes y pegajosas que recubren sus largas y delgadas hojas, de un color rojo vivo. Esa vista atrae a sus presas, peque\u00f1os insectos voladores, que quedan adheridos a la sustancia viscosa y son digeridos por las enzimas que segrega la planta.<\/p>\n

El primer cap\u00edtulo de la tesis doctoral de Gonella se centra en la Drosera magnifica<\/em>, pero esta especie corre riesgo de desaparecer de las monta\u00f1as de Minas Gerais. El \u00fanico sitio donde se la hall\u00f3 \u2013el Pico Padre \u00c2ngelo\u2013 es un cerro rodeado de fincas cuya vegetaci\u00f3n ha sido bastante arrasada. Seg\u00fan el investigador, la planta se encuentra en la lista de las especies bajo amenaza cr\u00edtica, pero existen iniciativas tendientes a transformar el lugar en una unidad de preservaci\u00f3n ambiental.<\/div>\n

Proyectos
\n1.<\/strong> Gen\u00f3mica y transcriptoma de Utricularia reniformis<\/em> (Lentibulariaceae<\/em>): Un abordaje funcional y evolutivo (n\u00ba 13\/25164-6<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Alessandro de Mello Varani (Unesp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 172.933,90
\n2.<\/strong> Identificaci\u00f3n y expresi\u00f3n de genes relacionados con la pigmentaci\u00f3n floral en Utricularia<\/em> (Lentibulariaceae<\/em>) a partir de un abordaje evolutivo (n\u00ba 13\/05144-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Ayuda a la Investigaci\u00f3n \u2013 Regular; Investigador responsable<\/strong> Vitor Fernandes Oliveira de Miranda (Unesp); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 163.054,45<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos<\/strong>
\nSILVA, S. R. et al<\/em>. Molecular phylogeny of bladderworts: A wide approach of Utricularia (Lentibulariaceae) species relationships based on six plastidial and nuclear DNA sequences<\/a>. Molecular Phylogenetics and Evolution<\/strong>. v. 118, p. 244-64. jan. 2018.
\nSILVA, S. R. et al.<\/em> The mitochondrial genome of the terrestrial carnivorous plant Utricularia reniformis (Lentibulariaceae): Structure, comparative analysis and evolutionary landmarks<\/a>. PLOS ONE<\/strong>. v. 12, n. 7, e0180484. 19 jul. 2017.
\nSILVA, S. R. et al.<\/em> The chloroplast genome of Utricularia reniformis sheds light on the evolution of the ndh gene complex of terrestrial carnivorous plants from the Lentibulariaceae family<\/a>. PLOS ONE<\/strong>. v. 11, n. 10, e0165176. 20 out. 2016.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un estudio filogen\u00e9tico indica que un grupo de plantas carn\u00edvoras caracterizado por especies acu\u00e1ticas se origin\u00f3 en Brasil","protected":false},"author":131,"featured_media":297260,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181],"tags":[282,300,306,308],"coauthors":[440],"class_list":["post-297235","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia-es","tag-botanica-es","tag-evolucion","tag-genetica-es","tag-geografia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/297235","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/131"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=297235"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/297235\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":297883,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/297235\/revisions\/297883"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/297260"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=297235"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=297235"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=297235"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=297235"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}