El origen del sistema radicular

Al modo de aquel experimento en el que se sustituyó el gen del desarrollo del ojo de una mosca por el equivalente humano del ratón, y la mosca desarrolló el ojo, se acaba de hacer algo similar, pero en plantas.

La colonización de los medios terrestres por parte de las plantas vasculares sufrió de un serio problema, y es que la independencia de medios acuático o húmedos en extremo implicó la aparición de algún tipo de sistema capaz de extraer el poco agua que pudieran existir en los suelos terrestres.

La raíz es un sistema complejo y sencillo a la vez. Con unos pocos tipos de células y a base de procesos de ósmosis y transporte activo, el agua y las sales minerales pasan del suelo a los vasos conductores del xilema, comenzando a ascender por toda la planta.

Así que, en un principio, al no poseer raíces, las plantas se las arreglaban de otra manera. Las primeras en colonizar medios terrestres fueron los briófitos (musgos), o algo parecido a ellos. Ellos carecen de cutículas en su superficie, por lo que se desecan con gran facilidad, y, además, su sistema conductor es muy simple. De hecho, no es un sistema de absorción al estilo de las plantas vasculares y se denomina caulomena. Los musgos desarrollan también los rizoides, encargados del anclaje al sustrato. A todo esto les ayudaba el reducido tamaño, que implicaba una menor exigencia de agua.

No son sólo estas diferencias. Hay una aún mayor y más dramática. Las plantas poseen un ciclo vital de dos fases, que se llaman de gametofito (la que produce gametos) y de esporofito (la que producirá esporas). El gametofito es la fase visible o predominante en los musgos: cuando vemos un musgo vemos su gametofito. En las plantas vasculares predomina la otra fase, la esporofítica.

Polytrhichum juniperinum - http://www.unex.es/polen/LHB/

Así, lo dramático (al menos en lo genético) de la cuestión es que, al colonizar los medios terrestres, la planta ha tenido que pasar también de una fase haploide a una predominante diploide. Sin embargo, según un estudio publicado en Science, los mecanismos genéticos implicados en la generación de sistemas de absorción no son tan diferentes.

Liam Dolan y sus colegas identificaron un par de factores de transcripción implicados en la producción de pelos radicales en plantas vasculares, concretamente en Arabidopsis thaliana. Los silenciaron, y los sustituyeron por los equivalentes, que desarrollan el caulonema en el briófito Physcomitrella patens, observando que Arabidopsis conseguía producir pelos radicales de nuevo. Y esto a pesar de que la angiosperma lleva dos copias del gen y el briófito sólo una.

Fue en la llamada explosión del Devónico cuando las plantas se diversificaron enormemente en los medios terrestres y cuando se daría esta sustitución de fases haploides por diploides.

Para saber más:

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3 comentarios

  • Evolutionibus, podrias pasarme la referencia del caso del ojo de la mosca? te lo agradeceria, saludos.

  • Aquí hay algo de eso:

    […]
    It’s truly amazing how similar the action of genes are from very, very different species. For example, in fruit flies there’s a mutation called “eyeless,” so the flies with this mutation don’t make an eye. You can isolate the same gene from humans. In humans when that gene is mutated, it causes a person not to make an iris to the eye. And if you take that gene from a human and put it into a fruit fly cell and cause that cell to develop into an eye, it makes an eye. So that the human gene can replace the function of the broken gene in the fruit fly.

    Does it make it a human eye? Or a fly eye?

    It turns out it makes a fruit fly eye. The human gene expressed in a fruit fly cell causes a fruit fly eye to be formed. And that’s because what causes the eye to be formed is the downstream targets. So that the eyeless gene is a regulatory gene-it turns ‘on’ different genes that make the actual eye. Those genes that make the actual eye are still fruit fly genes, not human genes. What the human gene does is it turns ‘on’ the genes those fruit fly genes.
    […]

  • Me has descubierto una errata. El gen original es de ratón, por supuesto, no humano.
    La referencia que pides es esta. La encontré en un librito de John Maynard Smith titulado “La construcción de la vida. Genes, embriones y evolución“, de Crítica, año 2000. supongo que difícil de encontrar ahora.

    También hay algo aquí.

    Fr3dY, parece buen enlace ese que insertas. Lo veo.

    Saludos.

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