Un nuevo estudio realizado por Rudall y Rice en Annals of Botany mira a Patrón epidérmico y desarrollo estomático en Gnetales. Los Gnetales son tres familias de plantas que divergieron en el Jurásico, antes de las plantas con flores, por lo que son antiguas. Sin embargo, solo tres géneros han sobrevivido hasta el día de hoy. Eso significa que proporcionan un grupo útil de plantas si desea examinar cómo se han desarrollado los estomas durante millones de años. La Dra. Paula Rudall se tomó un tiempo para hablar con Botany One sobre su investigación.
¿Por qué centrarse en los Gnetales para un estudio como este? El Dr. Rudall dijo: “Los Gnetales son plantas extraordinarias que son de considerable interés general para todos los botánicos porque representan reliquias prehistóricas (“fósiles vivientes”). Los tres géneros existentes (Efedrina, gneto y welwitschia) son muy diferentes entre sí en su morfología: Efedrina tiene hojas diminutas en forma de escamas, gneto las hojas tienen un pecíolo y un limbo, y welwitschia, representada por una sola especie existente confinada a los desiertos del sudoeste de África, tiene un solo par de hojas a lo largo de su vida, que puede ser de 1000 años o más.
“Nos embarcamos en este proyecto como parte de un estudio más amplio del desarrollo de estomas en plantas terrestres, en parte porque nos dimos cuenta de que la mayoría de los estudios de estomas de Gnetales se basan en datos que son muy antiguos. Por ejemplo, nuestro estudio es el primero desde 1934 en examinar el desarrollo estomático en welwitschia, y el primero en ilustrar esto con fotomicrografías.”
La historia evolutiva de Gnetales abarca cientos de millones de años, por lo que ha habido mucho tiempo para que los estomas de las plantas se separen. El Dr. Rudall señaló esto: “Existen profundas diferencias en el desarrollo temprano, especialmente en el desarrollo de las células ubicadas a ambos lados de las células protectoras. En Efedrina, estas celdas subsidiarias laterales se derivan de archivos de celdas adyacentes, mientras que en gneto y welwitschia se derivan del mismo linaje celular que forma las células de guarda.
“La principal diferencia entre gneto y welwitschia está en el patrón previo epidérmico, que es lineal en welwitschia, de modo que todos los estomas son paralelos entre sí, pero formados en cuartetos de células en expansión en gneto, de modo que los estomas pueden estar en orientación paralela o perpendicular. Estas diferencias de desarrollo están parcialmente relacionadas con las diferencias en el crecimiento de los órganos.
“Los estudios sobre organismos modelo sugieren que se rigen por diferentes factores genéticos, aunque este aspecto queda por evaluar en Gnetales”.
La investigación apoya la idea de que gneto y welwitschia son una pareja de hermanas, y Efedrina tiene una relación más lejana. El seguimiento del desarrollo de los estomas en Gnetales también podría tener aplicaciones en otros lugares. El Dr. Rudall publicó recientemente un artículo sobre la estructura epidérmica en otro orden de plantas con semillas, Bennettittales, que se extinguió en el Cretácico.. El Dr. Rudall dijo: “Se considera ampliamente que las bennettitas están cerca del linaje del tallo de las angiospermas, y los estomas son importantes en su identificación. En este artículo, buscamos "huellas dactilares fósiles" para el desarrollo, que es difícil (a menudo imposible) de inferir de los fósiles. Usamos nuestros resultados en Gnetales para formular la hipótesis de que gneto y welwitschia representan los análogos vivos más cercanos a Bennettitales con respecto al desarrollo de estomas”.
