Un estudio dirigido por investigadoras del CSIC señala que las transiciones en la simetría floral entre amapolas y fumarias coinciden con un conflicto genómico, y que ello es una oportunidad para la transformación floral. La investigación apunta a que la evolución de la simetría floral está implicada en el éxito reproductor de las especies y que es preciso estudiar los mecanismos que subyacen a las transiciones entre tipos de simetría floral para comprender la resiliencia de las especies frente al cambio climático.
Las papaveráceas, familia de angiospermas que comprende a grupos tan carismáticos como las amapolas o las fumarias, presentan tres tipos de simetría floral: bilateral, ortogonal y radial. Las flores con simetría radial -flores actinomorfas- presentan múltiples ejes de simetría. Aquellas con simetría ortogonal -flores disimétricas- presentan dos ejes de simetría perpendiculares entre sí. Por último, las flores con simetría bilateral -flores zigomorfas- presentan un único eje de simetría. Se ha comprobado que la simetría floral está estrechamente relacionada con la polinización y puede impactar el éxito reproductivo de las especies y su capacidad de supervivencia, entendida como resiliencia frente al cambio climático.
Para dilucidar el orden en la transición entre tipos de simetría floral en papaveráceas, y sus posibles consecuencias en el origen, mantenimiento y pérdida de su diversidad, un equipo científico, liderado por las investigadoras del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MICIU), Lisa Pokorny, del Real Jardín Botánico, y Oriane Hidalgo, del Institut Botànic de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB), han llevado a cabo un estudio enmarcado en la Iniciativa el Árbol de la Vida de Plantas y Hongos (PAFTOL, Reales Jardines Botánicos Kew de Londres), en el que revelan el conflicto genómico como oportunidad de cambio evolutivo en angiospermas.
Para realizar el estudio, que ha contado también con la participación de investigadores americanos, australianos y europeos, se han empleado métodos de secuenciación masiva y técnicas computación de alto rendimiento. Los abundantes datos generados han permitido identificar conflictos genómicos, tanto entre genes del núcleo, como entre genes del núcleo y de los organelos, como por ejemplo el cloroplasto, de las especies estudiadas. Dichos conflictos coinciden en todo momento con cambios en la simetría floral en papaveráceas.
Años de estudio sobre las relaciones en papaveráceas
“Llevábamos años tratando de resolver las relaciones en papaveráceas para poder estudiar la evolución de la simetría floral de esta familia de angiospermas y, así, comprender el posible impacto que dichas transiciones hubieran podido tener en la evolución de las especies de esta familia. Gracias al desarrollo de nuevos métodos moleculares y computacionales hemos podido confirmar que las dificultades encontradas hasta la fecha tenían una base genómica”, señala Oriane Hidalgo, investigadora en el Institut Botànic de Barcelona (IBB, CSIC-CMCNB).
Por su parte la investigadora del Real Jardín Botánico-CSIC Lisa Pokorny indica que, “es realmente llamativo observar que las transiciones en la simetría floral de las especies del grupo coinciden una y otra vez con el conflicto genómico detectado. Esto abre futuras vías de investigación para entender en profundidad los mecanismos que subyacen a estas transiciones en la morfología floral y el impacto que hayan podido tener en la diversificación, no solo de las papaveráceas, si no de las plantas con flores en su conjunto, ya que muchos otros grupos de angiospermas presentan transiciones en la simetría floral”.
Artículo de referencia:
Lisa Pokorny, Jaume Pellicer, Yannick Woudstra, Maarten J.M. Christenhusz, Teresa Garnatje, Luis Palazzesi, Matthew G. Johnson, Olivier Maurin, Elaine Françoso, Shyamali Roy, Ilia J. Leitch, Félix Forest, William J. Baker & Oriane Hidalgo. ‘Genomic incongruence accompanies the evolution of flower symmetry in Eudicots: a case study in the poppy family (Papaveraceae, Ranunculales)’. Frontiers in Plant Science Sec. Plant Systematics and Evolution. Volumen 15. Junio, 2024. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1340056
Comunicación Real Jardín Botánico
Simetría ortogonal. Flores disimétricas. Corazón sangrante (Lamprocapnos spectabilis). Fotografía: Oriane Hidalgo