Evolución convergente de los picos de las plantas por cooptación genética repetida a lo largo del tiempo

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• La genética
• Morfología vegetal

Sus antecedentes:

• La evolución convergente, la evolución independiente de rasgos similares en diferentes linajes, es un área clave en la biología evolutiva.
• Comprender la base genética de la evolución recurrente de los rasgos es crucial para descifrar los mecanismos evolutivos.
• Los pinchazos de las plantas, o proyecciones epidérmicas afiladas, han evolucionado independientemente varias veces en varios grupos de plantas.

Objetivo del estudio:

• Para diseccionar genéticamente los orígenes repetidos y las pérdidas de espinos en los linajes de plantas.
• Investigar los fundamentos genéticos de la evolución convergente de los rasgos morfológicos de las plantas.
• Identificar los programas genéticos compartidos responsables de la innovación morfológica generalizada y recurrente de las plantas.

Principales métodos:

• Análisis genético de la evolución del espino en el género Solanum (planta de huevo y parientes).
• Identificación de mutaciones en un gen biosintético de la hormona citokinina relacionado con la pérdida de hormigueo.
• Desarrollo de nuevos sistemas genéticos en Solanum para manipular la presencia de espinas.
• Análisis comparativo de homólogos genéticos relacionados con el espino en diversas angiospermas (por ejemplo, arroz, rosas).

Principales resultados:

• Se encontró que las mutaciones en un gen biosintético de la hormona citokinina causan al menos 16 pérdidas independientes de picos en *Solanum*.
• Los homólogos de los genes identificados están involucrados en la formación de espinas en las angiospermas que divergieron hace más de 150 millones de años.
• Las espinillas se eliminaron con éxito en una especie silvestre de Solanum y en una baya silvestre utilizando las vías genéticas descubiertas.

Conclusiones:

• Un programa genético compartido que involucra la activación de la hormona citoquina subyace a la evolución generalizada y recurrente de los picos de las plantas.
• Este estudio proporciona una base genética para comprender la evolución morfológica convergente en las plantas.
• Los hallazgos destacan el papel de la señalización hormonal en la innovación de las plantas a través del tiempo evolutivo profundo.