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sábado, 30 de julio de 2011

Centaurium bianoris, una especie en formación

 El bellísimo color salmón de las flores del Centaurium bianoris es quizás lo más llamativo de este híbrido alotetraploide natural. Su genoma todavía no está completamente estabilizado y definido, sigue evolucionando desde hace millones de años y este hecho es el responsable de la gran variabilidad en la tonalidad del color salmón de sus pétalos, que puede ir desde un color azufrado, Centaurium bianoris var. sulfureum, pasando por el típico color salmón más o menos intenso, Centaurium bianoris var. bianoris, hasta una tonalidad claramente rosada, Centaurium bianoris var. roseum. Esta gran variabilidad cromática es consecuencia de la inestabilidad de sus cromosomas y sus genes, ya que en su genoma tetraploide conviven con distintos grados de armonía los genomas completos de dos especies diploides del género Centaurium. Pertenece a la família de las Gentianaceae.


Durante muchos años los botánicos pensaron que sus progenitores eran el Centaurium pulchellum y el Centaurium maritimum, ya que aparentemente sus características macroscópicas así lo hacían suponer. Recientemente la ingeniería genética ha dado un vuelco a esta suposición y se ha podido saber por fin sin ningún género de dudas que sus padres son el diploide Centaurium tenuiflorum subsp. acutiflorum de flores rosadas y el también diploide Centaurium maritimum de flores amarillas. Se ha podido averiguar incluso que en el momento de la hibridación hace millones de años el padre que aportó el polen fue el Centaurium tenuiflorum subsp. acutiflorum y la madre que aportó el óvulo y por consiguiente el sistema metabólico con los cloroplastos fue el Centaurium maritimum. En la foto se ven las flores de la família, arriba los dos progenitores y abajo el hijo híbrido.

El color salmón de sus pétalos, un carácter realmente escaso en la naturaleza, le confiere una gran belleza. Recomiendo ampliar las fotos con un doble click.

Una característica muy llamativa de las flores son las anteras espiraladas de los estambres.

Los cloroplastos en las plantas son el equivalente a las mitocondrias en los mamíferos, las cuales se heredan siempre por via materna a través del cromosoma mitocondrial del óvulo femenino. Tanto los cloroplastos vegetales como las mitocondrias animales regulan el metabolismo en cada individuo, de manera que la mayoría de seres vivos heredan el metabolismo de sus madres y tienen por tanto más carga genética materna que paterna. En el caso del Centaurium bianoris los genes heredados de su madre, el Centaurium maritimum, pesan más que los de su padre y así se ha podido constatar en los estudios genéticos. Recomiendo leer el magnífico artículo en PDF de la Dra. Alessia Guggisberg, el Dr. François Bretagnolle y el Dr. Guilhem Mansion.  Allopolyploid Origin of the Mediterranean Endemic, Centaurium Bianoris, Inferred by Molecular Markers


 El genoma del Centaurium bianoris es muy inestable y su fenotipo es extraordinariamente variable. Antes del auge de la ingeniería genética se suponía que las variedades roseum y sulfureum eran fruto de la retrohibridación con uno u otro de sus progenitores, pero los estudios genéticos han descartado esta posibilidad y las diferencias en el color de las flores se han atribuído al silenciamiento genético, es decir, al bloqueo del gen de una tonalidad y a la activación del gen de otra tonalidad. Así en la variedad sulfureum estaría silenciado o bloqueado el gen rosado procedente del progenitor Centaurium tenuiflorum, mientras que en la variedad roseum sería el gen amarillo del Centaurium maritimum el que estaría silenciado. También en las hojas y otras partes de la planta han sido encontradas diferencias fenotípicas por silenciamiento genético. 


 Es evidente que el Centaurium bianoris todavía no ha llegado al final de su proceso de especiación, sigue ensayando y jugando con sus genes en la larga búsqueda de su estabilidad genética que se inició con la hibridación primigenia, de la que surgió un híbrido alodiploide estéril, el Centaurium X bianoris (TM) con la mitad de su genoma del Centaurium maritimum (MM) y la otra mitad del Centaurium tenuiflorum (TT). La falta absoluta de homología en los cromosomas de su genoma hacía imposible la formación de semillas viables. Estaba abocado a la extinción tras su muerte, ya que en general los híbridos alodiploides suelen ser individuos únicos que mueren sin descendencia. Sin embargo, tras muchos ensayos durante millones de años, la naturaleza consiguió superar este reto y logró generar un híbrido alodiploide fértil con una inteligente mutación en la meiosis, llamada apomeiosis (ausencia de meiosis), que le permitió producir gametos diploides (normalmente son haploides) en cada uno de los cuales había todos los cromosomas de su progenitor. De esta manera un grano de polen diploide (TM) fecundó un óvulo diploide (TM) y generó una planta nueva alotetraploide (TTMM), con dos genomas enteros en su núcleo. Acababa de nacer el Centaurium bianoris.

Las flores tienen 5 pétalos y son diminutas. Para hacernos una idea basta comparar la flor de la imagen con la yema del dedo anular de mi mano izquierda. 

 El Centaurium bianoris ama el sol directo. Su hábitat ideal son los claros muy iluminados de los pinares y las garrigas secas mediterráneas sobre suelos con escaso sustrato en general cubierto de musgos y líquenes. Suele compartir el hábitat con jaras, romeros, lentiscos, acebuches, phillyreas, ophrys, barlias, merenderas, blackstonias, gamones, esparragueras, etc... Es una hierba de ciclo anual con una roseta de hojas basales y un tallo erecto que acaba en una inflorescencia ramificada. Las hojas del tallo son opuestas y ovado-lanceoladas. Suele florecer en mayo y junio.

 Variedad roseum con un delicado tono rosado, por el silenciamiento del gen amarillo y predominio del gen rosado del progenitor Centaurium tenuiflorum subsp. acutiflorum.

Variedad sulfureum con predominio del gen amarillo del progenitor Centaurium maritimum.

Este bellísimo híbrido es endémico de Mallorca, Ibiza y Formentera. Sus dos progenitores conviven en otras muchas regiones de Europa Occidental y Norte de África, pero curiosamente no han conseguido hibridarse o si lo han hecho el híbrido no ha logrado superar la esterilidad, al carecer de la mutación que causa la apomeiosis durante la formación de los gametos.






11 comentarios:

  1. Fascinante lo de los híbridos y la posible aparición de nuevas especies, lo malo es cuando esos híbridos se producen con especies introducidas, como sucede en Canarias con la Palmera (Phoenix canariensis) y alguna otra. Que puede terminar provocando la extinción de la especie endémica.

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  2. Es siempre un placer dejarse embargar por el asombro en este blog. Besos.

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  3. Muchas gracias por vuestros comentarios, Jesús y Salomé.

    Tienes razón, Jesús. La palmera canaria tiene una gran facilidad para hibridarse con otras Phoenix, especialmente con la palmera datilera y la palmera de Senegal. Por lo que he podido leer no es nada difícil encontrar híbridos, que como tu bien dices pueden acabar con la pureza genética de esta palmera tan vuestra.

    Un abrazo a ambos.

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  4. Muy interesante, veo que se trata de una especie de flores muy pequeñas, gracias por tus enseñanzas. un abrazo

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  5. Recuerdo que nos la presentaste en FN hace ya unos años, un artículo inmensamente interesante. Gracias Juan.

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  6. Muchas gracias, JR. Me acuerdo de lo que dices. Un abrazo.

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  7. Una nueva dimensión más para la clasificación de las especies. Ya tengo la Flora Ibérica como una especie relicta de la Botanica.
    Saludos.

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    1. El estudio del genoma de plantas y animales, incluidos los humanos, nos deparará muchas sorpresas. Es sólo cuestión de unos pocos años. En cuanto sea más fácil y económico, algunas especies deberán ser cambiadas de género e incluso de familia. También en los humanos habrá sorpresas y algún que otro disgusto. El concepto de raza en humanos dejará de tener sentido. Saludos.

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  8. Muy interesante artículo y éste último comentario da que pensar. Seguiremos tus conocimientos.

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    1. Muchas gracias, Amadeo. Si, el estudio del genoma humano acabará con el racismo y la xenofobia. Hace unos 10 años yo ya me llevé una gran sorpresa con mi cromosoma Y. Resulta que un investigador médico en genética humana de la Universidad de Barcelona quiso hacer un estudio del cromosoma Y de los varones mallorquines con apellidos "raros" de supuesto origen árabe o judio, exceptuando a los tristemente y cruelmente famosos chuetas con los 15 apellidos judíos, que en realidad son catalanes. Así que mandó varios miles de cartas a otros tantos mallorquines con apellidos considerados no-chuetas como Bennassar, Binimelis, Homar, Salom, Abraham, Daviu, Massip, Bibiloni, Amer, Alomar, etc......para aclarar de una vez su verdadero origen. En la carta mandaba el material necesario para coger una muestra de ADN de la mucosa oral junto con las instrucciones. Yo recibí la carta y me pareció muy interesante. Así que le mandé la muestra. Sin yo saberlo resulta que también le mandó una carta a mi anciano padre y él también le mandó una muestra de su ADN. El investigador nos prometió que nos mandaría los resultados, pero pasaron los meses y no lo hizo. Yo me olvidé del tema hasta que tras la muerte de mi progenitor encontré entre sus papeles la famosa carta. Ahí estaba el teléfono del investigador. Le llamé enseguida y por suerte se puso él mismo en persona. Me dijo que tenía los resultados pero que por falta de presupuesto no los había podido mandar a los varios miles de voluntarios. Me preguntó mi nombre, miró en su ordenador y me dijo que mi cromosoma Y es fenicio, exactamente igual al que llevan los varones del Líbano, Siria y Jordania. Entonces le pregunté por el de mi padre y me confirmó que el suyo y el mío eran idénticos. Luego me explicó que alrededor del 83% de los Bibiloni mallorquines teníamos el mismo cromosoma Y y en el restante 17% era diferente, bien porque procedían de algún antepasado adoptado o bien fruto de alguna infidelidad de alguna de sus antepasadas. Lo que más me entristeció fue no podérselo decir a mi padre. Le hubiera hecho ilusión saber que nuestro tataratatarabuelo era un fenicio venido del otro extremo del Mediterráneo. Esto y el reciente descubrimiento de que hasta el 5% de los genes de los europeos y asiáticos procede del hombre de Neandertal, es el motivo de que en el anterior comentario haya dicho que: "El concepto de raza en humanos dejará de tener sentido."
      Un abrazo.

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