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La evolución de las angiospermas, plantas con flores y frutos es un problema en botánica. Una vez que evolucionaron, las angiospermas se diversificaron y se extendieron por todo el mundo. Pero, ¿cómo se desarrollaron a partir de las gimnospermas? Una sugerencia es que las Gnetales son las gimnospermas más cercanas a las angiospermas, que pueden haberse desarrollado a partir de estas. La razón de este argumento se encuentra en torno a sus óvulos, los órganos femeninos que se desarrollan en semillas.
Las semillas de las gimnospermas tienen un tegumento, una capa que forma la capa exterior de la semilla. Las angiospermas, por el contrario, tienen dos tegumentos, una capa interna y otra externa. Los Gnetales son algo intermedio. Tienen un tegumento pero también tienen un sobre que envuelve el óvulo. ¿Podría ser este sobre algo que se desarrolló en otro tegumento en las angiospermas? Cecilia Zumajo-Cardona y Barbara Ambrose decidieron ver si los genes que se sabe que trabajan en la construcción del tegumento en las angiospermas también se encontraron trabajando en el desarrollo de semillas de Gnetum Gnemon.
“Determinar si su papel en el desarrollo del tegumento se conserva fuera de las angiospermas nos permite comprender mejor su impacto en la evolución morfológica de los óvulos y dilucidar si la red genética de los óvulos se conserva en las plantas con semillas”, escriben Zumajo-Cardona y Ambrose. . “Además, una visión de los genes que actúan en el desarrollo del tegumento permite aclarar la naturaleza de las envolturas en G. gnemón desde una perspectiva molecular.”
Los botánicos examinaron cómo los genes de G. gnemón se expresaron en semillas en desarrollo. El seguimiento de cómo varió la expresión génica con el tiempo les permitió a los científicos saber qué estaban haciendo los genes.
“Estos análisis de expresión permitieron establecer que los genes inicialmente descritos como involucrados en el desarrollo del tegumento en las angiospermas no se conservan en todas las plantas con semillas. A su vez, estos genes parecen estar involucrados en el desarrollo del megasporangio en G. gnemón, sugiriendo que la función ancestral de los genes puede ser el desarrollo de esporangios. Además, de acuerdo con los patrones de expresión informados aquí en plantas con semillas divergentes tempranas, nuestros resultados proporcionan evidencia que respalda la interpretación de los tegumentos como esporangios esterilizados”, escriben Zumajo-Cardona y Ambrose.
Los autores encontraron que los sobres en G. gnemón no compartía similitudes genéticas con las angiospermas. Concluyen que G. gnemón definitivamente tiene un solo tegumento, como otras gimnospermas. Mientras responden algunas preguntas, Zumajo-Cardona y Ambrose señalan que también han encontrado muchos acertijos nuevos.
“Todavía se requieren análisis de expresión diferencial en tejidos disecados de óvulos, que podrían revelar nuevos genes candidatos involucrados en el desarrollo de las diferentes estructuras de las semillas en gneto. De manera crucial, dada la morfología única de gneto óvulos y la compleja historia evolutiva de estos linajes de genes, sumado a la incertidumbre sobre el origen monofilético o polifilético del óvulo, es difícil extrapolar los resultados aquí obtenidos a otras gimnospermas”.
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