Carex angustisquama es una juncia, una planta parecida a la hierba que crece en campos volcánicos. Es una especie distinta de Carex, ¿pero por qué? Koki Nagasawa y sus colegas examinaron los genes de la planta para ver cómo operaba el flujo de genes con sus parientes cercanos. Descubrieron que no era eso C. angustisquama estaba intrínsecamente aislado de su especie hermana. En cambio, fue el entorno hostil al que llamó hogar lo que formó una barrera física para el flujo de genes.

Tienes que tener ojo para los detalles para trabajar Carex taxonomía Hay más de 2000 especies, y muchas de ellas pueden ser híbridos. Una razón para esto podría ser su cromosomas holocéntricos. Cuando las células se dividen, los microtúbulos del huso se conectan a los cinetocoros en el cromosoma para atraerlo hacia una célula hija. En la mayoría de las células, los cinetocoros se encuentran en el centrómero, una sección central del cromosoma. En un cromosoma holocéntrico, estos cinetocoros se distribuyen a través del cromosoma. Un cromosoma holocéntrico todavía se puede llevar a una célula hija si algo rompe el cromosoma, gracias a estos cinetocoros distribuidos.. Estos cromosomas holocéntricos permiten Carex para formar híbridos fácilmente. Carex también se adapta bien a los hábitats locales.

Carex angustisquama Vive en un hábitat inusual. Vive en campos de solfatara. Estos obtienen sus nombres del volcán, solfatara, famoso por su azufre. Para los botánicos, el elemento crítico de un campo de solfatara son las fumarolas, respiraderos volcánicos que arrojan continuamente gases de sulfuro al medio ambiente. El sulfuro acidifica el suelo, y los suelos acidificados tienen mayores concentraciones de Al³⁺, que es tóxico para la vida vegetal. C. angustisquama domina las zonas más tóxicas.

C. angustisquama forma híbridos con algunas otras especies de Carex. Nagasawa y sus colegas querían saber cómo los genomas de C. angustisquama y su especie hermana interactuaron. “La hibridación interespecífica entre C. angustisquama y sus especies estrechamente relacionadas implica la presencia de flujo de genes interespecíficos, lo que puede contribuir a la adaptación de C. angustisquama a los campos de solfatara a través de la introgresión de nuevos conjuntos de genes de híbridos con fenotipos transgresivos que no están presentes en ninguno de los padres”, escriben. "Por lo tanto, es crucial determinar si se produce un flujo de genes entre C. angustisquama y especies relacionadas para comprender la historia evolutiva del extremófito en los campos de solfatara".

El equipo reunió primero datos genotípicos de microsatélites nucleares para examinar la estructura genética de C. angustisquama y tres híbridos. “Estos datos ofrecieron información sobre el flujo de genes contemporáneo entre C. angustisquama y otras especies parentales”, escriben los científicos. “Luego llevamos a cabo un análisis demográfico de la población para inferir la dirección y el alcance del flujo genético histórico entre las especies que hibridan. Finalmente, inferimos el patrón histórico de flujo de genes entre múltiples Carex especies, que crecen en varios hábitats, para investigar los factores que determinan el patrón de flujo de genes entre las especies ecológicamente distintas”.

“En nuestro análisis de agrupamiento bayesiano destinado a revelar la composición genética de tres especies híbridas, la mayoría de los individuos híbridos se clasificaron en la F₁ clase genotípica y los pocos individuos restantes fueron identificados como pertenecientes a la primera generación de retrocruzamiento. Se obtuvieron resultados similares de la gráfica triangular híbrida basada en S y H_I, revelando el dominio de las primeras generaciones híbridas y la hibridación asimétrica en C. angustisquama en todas las especies híbridas. Por lo tanto, todas las especies híbridas no pudieron formar no-F₁ o no BC1_Cang derivados híbridos y, por lo tanto, el flujo de genes interespecíficos a través de estos híbridos fue limitado”.

Esta falta de flujo de genes es interesante para la historia evolutiva de C. angustisquama. Por lo general, el flujo de genes proporciona a las plantas más genes con los que trabajar. Tener más genes suele dar a las plantas más opciones para enfrentarse a los entornos. Los autores señalan que pudieron encontrar los híbridos en varios sitios, por lo que no había ninguna razón C. angustisquama no podía traer nuevos genes. Sin embargo, vive en un ambiente extremo, y está adaptado a vivir en condiciones muy particulares. Introducir nuevos genes podría romper el equilibrio en el genoma. Nagasawa y sus colegas agregan que han encontrado que C. angustisquama tiene una de las menores diversidades genéticas que se encuentran entre las plantas silvestres.

Esta teoría de la mala adaptación está respaldada por los resultados de Nagasawa y sus colegas. Han descubierto que no hay problema para Carex para formar híbridos. Sin embargo, los híbridos eran todas generaciones tempranas. Parecía no haber viabilidad a largo plazo para los híbridos. O bien adoptaron C. angustisquamalos genes de, o su descendencia se extinguió. Por esta razón, los autores argumentan que la segregación de microhábitats es la principal razón para segregar C. angustisquama de otras especies.

Estos hallazgos son consistentes con Carex especies en otros lugares. Parece que Carex es una juncia decidida que es capaz de optimizar para aprovechar lo que un microhábitat puede ofrecer.