En el reino animal, la separación sexual suele basarse en cromosomas sexuales que evolucionaron en épocas muy lejanas de la evolución. Pero en las plantas, es más complejo. Si bien la mayoría de las plantas tienen flores bisexuales que incluyen anatomía masculina y femenina, alrededor del 10 % de las especies vegetales tienen flores unisexuales, es decir, estrictamente masculinas o femeninas. En estos casos, las flores de ambos sexos pueden estar en una misma planta (monoica; maíz, pepino) o crecer en individuos diferentes (dioica; espárrago, espinaca).
Aún más raras, representando menos de 100 especies de angiospermas dioicas en 30 géneros, las plantas dependen de los cromosomas sexuales para determinar la anatomía masculina y femenina. Estos cromosomas sexuales contienen genes cruciales involucrados en el desarrollo sexual de las flores. Y, al igual que en los animales, la recombinación entre los cromosomas masculinos y femeninos está suprimida.
La familia de las palmeras (Arecaceae) es particularmente interesante en este sentido: alrededor del 80% de las especies de palmeras tienen flores unisexuales, en comparación con solo el 10% de las especies de todas las angiospermas. Aproximadamente la mitad de estas especies son monoicas, el 30% son dioicas y el resto presenta variaciones intermedias u otras, incluyendo cromosomas sexuales. Por esta razón, un nuevo estudio en Annals of Botany Ha utilizado dos especies de palmeras distantemente relacionadas como sistema modelo para arrojar luz sobre el desarrollo de la unisexualidad en las plantas.
“Cómo los genes determinantes del sexo podrían dar lugar a la iniciación y extensión de regiones no recombinantes típicas de los cromosomas sexuales sigue siendo una pregunta abierta”, escriben Tessarotto et al.
Una de las especies que se sabe que tiene cromosomas sexuales es la palmera datilera (Phoenix dactyliferaTessarotto et al. se preguntaron si las secuencias de ADN de la palmera datilera podían utilizarse para identificar otras especies de palmeras con cromosomas sexuales y descubrieron que sí. Encontraron cromosomas sexuales en la palmera de dorso blanco (Kerriodoxa elegans), un pariente lejano de la palmera datilera. Por lo tanto, la palmera de dorso blanco representa una nueva incorporación a esta rara forma de determinación sexual y un ejemplo fascinante de evolución convergente.
“Mostramos que K. elegans [palma de dorso blanco] y P. dactylifera «[La palmera datilera], dos especies de palmeras que divergieron hace aproximadamente 66 millones de años, presentan regiones XY ligadas al sexo similares», escriben Tessarotto et al. «Esta evolución convergente parece única entre los cromosomas sexuales vegetales conocidos».
Para determinar si la palmera datilera posee cromosomas sexuales, Tessarotto et al. extrajeron ADN de las hojas de plantas macho y hembra de ambas especies. El ADN se secuenció y se comparó con bases de datos públicas de palmeras macho y hembra para identificar los genes ligados al sexo.
Al comparar el ADN de las especies de palma, Tessarotto et al. pudieron concluir que los cromosomas sexuales de ambas especies evolucionaron independientemente hace entre 10 y 40 millones de años en un caso de evolución convergente que cooptó la misma región de ADN.
“Nuestros hallazgos plantean la pregunta de si la región que identificamos en P. dactylifera y K. elegans «Podría haber dado origen a cromosomas sexuales en otras especies de palmeras», escriben Tessarotto et al. «Parece muy improbable que una sola región de 3 Mb [de ADN] desarrollara la supresión de la recombinación dos veces por pura casualidad».
La capacidad de identificar genes relacionados con el sexo tiene implicaciones agronómicas.
“Dada la importancia de varias especies de palmas como cultivos vitales, donde sólo las hembras producen frutos y semillas, estos genes podrían utilizarse para desarrollar marcadores genéticos sexuales que permitan la selección temprana de plantas hembras con alto valor añadido, evitando así tener que esperar a que se manifieste el fenotipo sexual, lo que puede tardar hasta 15 años”, escriben Tessarotto et al.
Los marcadores genéticos sexuales también permitirían una reproducción más rápida de variedades de dátiles resistentes al cambio climático y otros factores ambientales.
LEA EL ARTÍCULO:
Tessarotto, H., Beulé, T., Cherif, E., Orjuela, J., Farhat, P., Lindström, A., Lemansour, A., Santoni, S., Käfer, J. y Aberlenc, F. (2025) “Evolución convergente de los cromosomas sexuales en dos especies de palmeras, Phoenix dactylifera y Kerriodoxa elegans”. Annals of Botany(mcaf191). Disponible en: https://doi.org/10.1093/aob/mcaf191
Imagen de portada: Kerriodoxa elegans en Indonesia por Jeanne Benioff / iNaturalist. CC-BY-NC.
