Las plantas son increíblemente diversas, ¡y también lo son los botánicos! En su misión de difundir historias fascinantes sobre el mundo vegetal, Botany One también te presenta a los científicos que están detrás de estas grandes historias.
Hoy nos acompaña la Dra. Sreetama Bhadra, jefa del grupo de Ecología Evolutiva de las Plantas del Instituto de Botánica de la Academia Checa de Ciencias, en Průhonice, República Checa. Es bióloga evolutiva y citogenetista, y su investigación se centra en una cuestión fundamental: ¿por qué algunos grupos de plantas evolucionan rápidamente hasta convertirse en cientos de especies, mientras que sus parientes cercanos permanecen con pocas especies?
Estudios de Bhadra tamaño del genoma—la cantidad total de ADN en el núcleo de una célula— y poliploidíaLa presencia de múltiples conjuntos de cromosomas. Investiga cómo estas características genómicas determinan el futuro de los linajes vegetales: cómo evolucionan sus rasgos, dónde pueden crecer, con qué amplitud se extienden y con qué facilidad se diversifican en nuevas especies. De este modo, su investigación conecta los procesos que ocurren dentro de las células individuales con patrones evolutivos visibles en distintos continentes.
Bhadra inició su carrera científica en la India y continuó profundizando en estas cuestiones mediante investigaciones postdoctorales en China y Alemania, antes de establecer su propio grupo en la República Checa. Su equipo estudia las plantas con flores utilizando una amplia gama de enfoques, desde la microscopía y las técnicas moleculares hasta las colecciones de plantas y el modelado estadístico. Su trabajo también tiene implicaciones prácticas: comprender qué linajes pueden adaptarse rápidamente y cuáles pueden ser más vulnerables podría ayudar a identificar las plantas particularmente susceptibles al cambio climático. Además de su investigación, Bhadra también participa en la promoción de la igualdad de género en el ámbito académico.
Puedes obtener más información sobre su trabajo en su página personal. página web y seguirla en LinkedIn.
¿Qué te hizo interesarte por las plantas?
Mi padre es botánico, así que las plantas formaron parte de mi infancia, lo que, en cierto modo, hizo que las diera por sentadas. Sin embargo, la evolución fue la parte de la biología escolar que captó mi atención. Todo ser vivo desciende de un único origen en el Árbol de la Vida, de modo que una planta y un mamífero son parientes, separados por más de mil millones de años, y se puede rastrear hacia atrás a lo largo de las ramas para descubrir qué sucedió. Cuando terminé la escuela, ese interés se había centrado en las plantas.
Mi licenciatura lo confirmó. Botánica era mi materia principal, junto con Zoología. Así que estudiaba ambas en paralelo, y el contraste era innegable. Los animales parecían estar diseñados con una belleza asombrosa y, a la vez, ser muy frágiles. Si les quitabas comida, agua o su rango de temperatura, morían. Las plantas, en cambio, parecían resistentes. Crecían en las paredes. Rebrotaban de un tocón quemado. Sobrevivían a ser cortadas por la mitad y soportaban condiciones que acabarían con la mayoría de los animales en un día, sin tener adónde huir.
Hay algo en la forma en que están construidas las plantas que les permite hacer eso. Quería saber qué era. Todavía quiero saberlo.
¿Qué le motivó a dedicarse a su actual área de investigación?
Mi tesis doctoral versó sobre la variabilidad cromosómica, genómica y genética del jengibre indio, y me dejó con una sospecha persistente. Estaba estudiando la variación real en células reales, y el número de cromosomas, la ploidía y el tamaño del genoma variaban entre parientes cercanos. Parecía obvio que esto debía influir en la evolución de esos linajes. Sin embargo, la citogenética y la macroevolución rara vez coinciden a la escala que me interesa. Los genomas se describen con exquisito detalle, especie por especie, mientras que la diversificación se explica a través de filogenias completas, sin cuestionar si el tamaño y la estructura de los genomas fueron relevantes.
Cuando ambos factores se encuentran, la relación va directamente del tamaño del genoma o la ploidía a la diversificación o distribución. Falta el paso intermedio. Un genoma no produce nuevas especies por sí solo. En cambio, modifica los rasgos que una planta puede desarrollar, y esos rasgos determinan dónde puede vivir un linaje y si se divide. Ignorarlos implica analizar los extremos de una cadena sin su parte central.
Cerrar esa brecha es a lo que dediqué mis estancias postdoctorales, y en lo que mi grupo sigue trabajando. No se puede lograr solo con citogenética, ni solo con modelos.
¿Cuál es tu parte favorita de tu trabajo relacionada con las plantas?
Mi parte favorita es cuando grandes conjuntos de datos desordenados empiezan a revelar una historia y el enigma que he estado intentando resolver comienza a encajar. Lo que lo hace gratificante es que los enigmas no son nuevos. La gente ha estado describiendo y clasificando plantas desde que tenemos registros escritos. Los citogenetistas han estado registrando el número de cromosomas y el tamaño del genoma durante más de un siglo. Pero no era posible comprobar qué significaba todo eso en miles de especies a la vez. Trabajo con datos recopilados por cientos de personas a lo largo de los siglos, y a veces aparece una respuesta a la que ninguno de ellos podría haber llegado por sí solo.
La otra parte son los estudiantes. El liderazgo académico en Europa sigue siendo bastante uniforme, y soy consciente de ser una excepción. Los estudiantes también lo notan, y la representación importa. Es más fácil imaginar un camino cuando alguien con tu misma trayectoria ya lo ha recorrido. Por eso, ofrezco mentoría, tanto formal como informal, y no solo a mujeres. Gran parte de mi labor consiste en decirles que las dificultades son difíciles para todos, que los experimentos fallidos, las subvenciones rechazadas y los artículos denegados superan con creces a los exitosos, y que la incertidumbre no es señal de que hayan elegido mal.
¿Hay alguna planta o especie específica que haya intrigado o inspirado su investigación? Si es así, ¿cuáles son y por qué?
Dos experiencias, en extremos opuestos de mi carrera. Comencé con la familia del jengibre, Zingiberaceae, y me enseñaron a no confiar en las expectativas preestablecidas. Sus cromosomas son minúsculos, y aplanar una sola célula lo suficiente como para contarlos y observar su estructura puede llevar días o incluso semanas. Y una vez que se logra, los números se resisten a seguir un patrón: parientes cercanos resultan tener recuentos diferentes. Ese desorden fue lo que me impulsó a buscar una explicación, y los jengibres nunca han dejado de sorprenderme por completo.
Las palmeras surgieron más tarde, por una razón casi opuesta. Son una familia tropical extensa y antigua, cuyos rasgos, distribución y filogenia están excepcionalmente bien documentados. Esto las convierte en uno de los pocos grupos donde se puede plantear una pregunta a escala genómica en toda la familia y esperar una respuesta certera. Además, son plantas que la gente cree conocer, familiares por todas las postales tropicales, y resulta gratificante descubrir que incluso las más conocidas aún encierran interrogantes sin respuesta.
¿Podrías compartirnos alguna experiencia o anécdota de tu trabajo que haya marcado tu carrera y reafirmado tu fascinación por las plantas?
Durante mi doctorado, pasé mucho tiempo contando cromosomas en jengibres. Aplastar las puntas de las raíces, teñirlas y luego sentarse frente al microscopio durante horas hasta que una célula coopere es un trabajo lento y poco glamuroso. Cúrcuma En particular, aparecían plantas con números impares, conjuntos adicionales o conjuntos que estaban claramente incompletos.
La cúrcuma es una planta triploide estéril con tres conjuntos de cromosomas en lugar de dos, 63 en total. Esto sería letal para un animal. Sin embargo, el jengibre se propaga por rizomas, por lo que la reproducción sexual nunca fue esencial para ellos, y un genoma desordenado prácticamente no supone ningún coste. Esto no es exclusivo de las plantas clonales. Todas las plantas con flores que existen hoy en día descienden de al menos una duplicación completa del genoma en algún momento de su historia.
Esa tolerancia no es una curiosidad. Creo que es una de las razones por las que las plantas han sobrevivido a perturbaciones que aniquilaron muchos linajes animales. Las plantas están fijas en el lugar donde germinan, por lo que deben ser flexibles, y duplicar o reorganizar el genoma es una de las maneras en que lo logran. Lo que quiero saber ahora es si esa flexibilidad tiene un límite y si el ritmo del cambio climático actual está llevando a las plantas al límite.
¿Qué consejo le daría a los jóvenes científicos que estén considerando una carrera en biología vegetal?
No te preocupes si tu camino no se parece al de nadie más. El mío ha implicado cambiar de país, instituto y método con más frecuencia de lo que hubiera previsto al principio, desde el microscopio hasta el invernadero y la línea de comandos. Lo que se mantuvo constante fue la pregunta: ¿qué permite un genoma que una planta llegue a ser?
La biología vegetal es lo suficientemente amplia como para abarcar casi cualquier interés que tengas. Hay taxonomía, genómica, ecología, evolución, conservación, agricultura, biología de las invasiones y mucho más. Prueba el trabajo de campo, el trabajo de laboratorio, la modelización o las tres cosas. Pero encuentra la pregunta que realmente te apasione, en lugar de la que parezca impresionante para los demás, porque eso es lo que te permitirá adaptarte a los cambios de metodología.
Y no necesitas saberlo todo desde el principio. Aprendí modelado mucho después de mi doctorado, y al principio me resultó incómodo. La mayoría de las carreras aquí se construyen a partir de preguntas inesperadas, colaboraciones fortuitas y bastante perseverancia. Así que, sigue preguntándote qué te interesa de verdad, aprende las herramientas que esa pregunta requiera y no tengas miedo de pedir consejo. Quienes llevan décadas trabajando en un campo suelen querer compartir sus conocimientos.
¿En qué suele equivocarse la gente acerca de las plantas?
La gente trata a las plantas como un mero telón de fondo, y una vez que dejas de verlas realmente, dejas de preguntarte qué están haciendo.
Una consecuencia es que confundimos la quietud con la inactividad. Las plantas viven en comunidades, compitiendo, cooperando y cambiando su composición con el tiempo, al igual que nosotros. Esta inquietud se extiende a todos los niveles. Las plantas duplican genomas completos, ganan y pierden cromosomas y se hibridan de maneras que la mayoría de los animales no podrían sobrevivir. Y la comunidad nunca se limita solo a las plantas: se extiende al suelo y a los microbios con los que interactúan, y de ahí a los animales que sustentan. Nada de esto es visible desde fuera, y precisamente por eso pasa desapercibido.
El otro problema es que asociamos el verde con la salud. Un césped recién cortado, una hilera de arbustos ornamentales podados o un campo de un solo cultivo lucen verdes, ordenados y agradables a la vista, pero la mayoría alberga mucha menos vida de la que aparentan. Nos hemos acostumbrado a considerar la vegetación como un indicador de salud ambiental, cuando a menudo lo que vemos es una disposición de plantas que satisface la estética humana y poco más.
