Cuando la mayoría de las personas (incluyéndome a mí) escuchan el término 'diversidad de plantas', probablemente piensan principalmente en la diversidad que pueden ver en la superficie. Sin embargo, esto es solo la mitad de la historia, ya que las plantas tienen una variedad igualmente diversa de estructuras que crecen bajo tierra. Algunos rasgos subterráneos que hasta ahora se han cuantificado, como la masa de raíces, el volumen de raíces y el diámetro de las raíces finas, varían 20 veces entre las diferentes especies de plantas, lo que destaca cuán diversos pueden ser incluso los aspectos simples de las estructuras de las raíces. Se han presentado numerosas sugerencias sobre cómo surgió parte de esta diversidad. Una hipótesis destacada es que las condiciones climáticas durante el período Cretácico (aproximadamente 145-65 MYA) promovieron la asociación con simbiontes de hongos micorrízicos que impulsaron la evolución de diversas formas de raíces para adaptarse mejor a estas asociaciones.
Una hipótesis alternativa es que los cambios en la forma de la raíz fueron impulsados por niveles históricamente decrecientes de CO2, lo que generó la necesidad de un mayor intercambio de gases y una nervadura foliar más densa, y en consecuencia cambios en la morfología de las raíces para satisfacer las demandas de absorción de agua. Sin embargo, faltan investigaciones a gran escala sobre si estas u otras presiones evolutivas pueden sustentar la gran diversidad de morfología de las raíces de las plantas. Para corregir este desequilibrio, Oscar Valverde-Barrantes y sus colegas de EE. UU. y Canadá recopilan conjuntos de datos de numerosas especies de plantas que incluyen información sobre la morfología de sus raíces finas, el estado de las venas de las hojas y las asociaciones de hongos micorrízicos. En su estudio, ahora en New Phytologist, investigaron los patrones filogenéticos entre los rasgos registrados en estos conjuntos de datos para identificar qué presiones evolutivas probablemente fueron importantes para producir la diversidad de morfología de raíces que se encuentra en las plantas hoy.
Valverde-Barrantes y sus colegas encuentran que los cambios más sustanciales en la morfología de las raíces se produjeron con el cambio sustancial en la forma de crecimiento hacia el crecimiento herbáceo (en términos generales, plantas que no tienen tallos leñosos) a mediados y finales del período Cretácico. Encuentran que las plantas herbáceas tienden a tener raíces más largas y finas que las plantas que contienen madera, y que esto es independiente de cualquier asociación con hongos micorrízicos simbióticos. A pesar de la discusión anterior sustancial de que los hongos micorrízicos tienen una influencia significativa en la evolución de la morfología de las raíces finas en las plantas, los autores encuentran que esto solo es cierto para algunos grupos de plantas y no parece ser una influencia amplia en las plantas con flores. Esto sugiere que los rasgos de la raíz a veces atribuidos previamente a cambios en las asociaciones con hongos micorrízicos estaban presentes antes de que ocurrieran tales cambios, una idea que ha ganado apoyo en algunos otros estudios recientemente. Además, las asociaciones entre la densidad de las venas de las hojas, las características de las raíces y el estado de las micorrizas no se mantuvieron cuando se incorporó la información filogenética.
Si los cambios importantes en la morfología de las raíces de las plantas con flores fueron impulsados sustancialmente por la aparición de formas de crecimiento herbáceo, esto plantea la pregunta de por qué ciertos rasgos de la raíz coexisten con el crecimiento herbáceo. Se cree que el surgimiento y la expansión del crecimiento herbáceo en sí fue impulsado en gran medida como una estrategia para evitar los extremos climáticos, lo que al mismo tiempo impulsó la evolución de ciclos de vida más rápidos. Los rasgos de la morfología de la raíz asociados con el estilo de vida herbáceo incluyen raíces más delgadas, raíces de gran longitud y raíces finas y densas. Estos rasgos de la raíz conducen a un estilo de vida de rápido crecimiento con una rápida adquisición de nutrientes pero una menor inversión a largo plazo en los tejidos subterráneos, lo que coincide con los ciclos de vida más rápidos que probablemente evolucionaron para evitar los extremos climáticos.
Por lo tanto, Valverde-Barrantes y sus colegas argumentan que las transiciones a un estilo de vida herbáceo fueron un importante impulsor del cambio en la morfología de las raíces en la evolución de las plantas con flores, en contra de otras sugerencias destacadas anteriores. Sin embargo, los autores admiten que existen algunas lagunas en su análisis, particularmente en los parientes sobrevivientes de las primeras plantas con flores. Se espera que el trabajo futuro aborde los factores que pueden haber impulsado la evolución de la morfología de la raíz en estas plantas. Finalmente, los autores señalan que sus análisis pueden permitir una predicción precisa de los cambios futuros en los rasgos de las raíces de las plantas en respuesta a los cambios climáticos en curso, y sugieren que las plantas con raíces más gruesas pueden beneficiarse particularmente en el futuro si un clima más cálido aumenta la mineralización. Por lo tanto, el pasado puede no solo ser interesante por sí mismo, ¡sino que puede decirnos algo sobre el futuro!
