Sin plantas terrestres, los humanos no podríamos vivir en la Tierra. Desde musgos hasta helechos, pasando por hierbas y árboles, las plantas son nuestro alimento, forraje y madera. Toda esta diversidad surgió de un ancestro algal que conquistó la tierra hace mucho tiempo. El éxito de las plantas terrestres es sorprendente porque se trata de un hábitat desafiante. En la tierra, los cambios rápidos en las condiciones ambientales provocan estrés, y las plantas han desarrollado una compleja maquinaria molecular para detectar y responder.
por la Universidad de Göttingen
Ahora, un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Göttingen ha comparado algas y plantas que abarcan 600 millones de años de evolución independiente y ha identificado una red compartida de respuesta al estrés utilizando métodos bioinformáticos avanzados. Los resultados se publicaron en Nature Communications .
Los parientes algales más cercanos de las plantas terrestres son las algas filamentosas y unicelulares conjugadas, las zignematofitas. Este grupo de organismos ha recibido gran atención porque, cuando los investigadores compararon los datos sobre las plantas terrestres con los datos sobre estas algas, pudieron rastrear hasta las primeras plantas terrestres. Una de las grandes preguntas es cómo las primeras plantas terrestres superaron los factores estresantes terrestres.
Para averiguarlo, el equipo generó cientos de muestras de un sistema modelo de musgo y dos algas zignematofitas que se vieron afectadas por factores estresantes ambientales encontrados en la tierra. Mediante la secuenciación de alto rendimiento de los genes activos y el análisis de los compuestos producidos por el musgo y las algas bajo estrés, obtuvieron una imagen completa de cómo reaccionan los organismos a los desafíos en el transcurso de varias horas. Al combinar el análisis evolutivo con modelos estadísticos y métodos de aprendizaje automático, se predijo una red compartida de regulación genética.
El profesor Jan de Vries, de la Universidad de Göttingen, que dirigió la investigación, explica: «Una de las grandes sorpresas fue que encontramos varios genes altamente conectados, conocidos como ‘centros’, en la red compartida por estos organismos tan diferentes que, en realidad, se separaron entre sí en términos evolutivos hace unos 600 millones de años. Estos centros parecen agrupar información y dar forma a la respuesta general de la red».
«Ahora contamos con un conjunto de datos completo sobre las respuestas al estrés, que combina información genética y bioquímica y que puede explorarse más a fondo para determinar su impacto fisiológico en la diversidad de plantas», añade el Dr. Tim Rieseberg, primer autor del estudio y también de la Universidad de Göttingen.
Más información: Tim P. Rieseberg et al, Time-resolved oxidative signal convergence across the alkali-embriophyte divide, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-56939-y
