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Un equipo de investigación internacional dirigido por el profesor Dr. Thorsten Reusch del Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel ha descubierto la planta marina más antigua conocida utilizando un nuevo reloj genético. Este clon de pasto marino del Mar Báltico de 1.400 años de antigüedad se remonta al período de migración. El proyecto de investigación es un paso importante hacia una mejor comprensión y protección de los ecosistemas marinos. El estudio con los resultados se publica hoy en la revista Nature Ecology and Evolution.
Utilizando un nuevo reloj genético, un equipo de investigadores de Kiel (Londres), Oldenburg y Davis (California) ha determinado por primera vez la edad de un gran clon de planta marina. Este clon de pasto marino del Mar Báltico se remonta al período de migración de hace 1400 años. El reloj recientemente desarrollado se puede aplicar a muchas otras especies, desde corales y algas hasta plantas como juncos o frambuesas. Los científicos publican su trabajo hoy en la revista Nature Ecology and Evolution.
«La reproducción vegetativa como modo alternativo de reproducción está muy extendida en los reinos animal, fúngico y vegetal», explica el líder de la investigación, el Dr. Thorsten Reusch, profesor de Ecología Marina en el Centro GEOMAR Helmholtz de Investigación Oceánica de Kiel. Estas llamadas “especies clonales” producen descendencia genéticamente similar al ramificarse o brotar y a menudo alcanzan el tamaño de un campo de fútbol o más. Sin embargo, estos descendientes no son genéticamente idénticos. Trabajos anteriores de un equipo dirigido por investigadores de GEOMAR ya habían demostrado que las mutaciones somáticas se acumulan en la descendencia vegetativa, un proceso similar al cáncer. Ahora, un equipo liderado por el Prof. Dr. Reusch, Dr. Benjamin Werner (Universidad Queen Mary de Londres, QMUL) y Prof. Desarrollar un nuevo reloj molecular que pueda determinar la edad de cualquier clon con alta precisión.
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Investigadores de la Universidad de Kiel, dirigidos por el profesor Reusch, aplicaron este nuevo reloj a un conjunto de datos mundial de la pradera marina Zostera marina (anguila), que se extiende desde el Pacífico hasta el Atlántico y el Mediterráneo. Especialmente en el norte de Europa, el equipo encontró clones con edades de varios cientos de años, comparables a la edad de los robles grandes. El clon más antiguo identificado tenía 1.402 años y procedía del mar Báltico. Este clon alcanzó esta avanzada edad a pesar de un entorno hostil y variable. Esto hace que el clon de anguila sea más antiguo que el tiburón de Groenlandia o el Ocean Quahog, que sólo viven unos pocos cientos de años.
Estas estimaciones de nueva edad y longevidad para especies clonales llenan un importante vacío de conocimiento. Particularmente en los hábitats marinos, muchas especies clave que forman hábitats, como los corales y las praderas marinas, pueden reproducirse vegetativamente y sus clones pueden llegar a ser muy grandes. La producción continua de pequeños brotes o fragmentos genéticamente idénticos pero físicamente separados del clon parental significa que la edad y el tamaño están disociados en estas especies. El nuevo estudio proporciona ahora una herramienta para fechar estos clones con gran precisión. «Estos datos son, a su vez, un requisito previo para resolver uno de los antiguos enigmas de la genética de la conservación: por qué clones tan grandes pueden persistir a pesar de entornos variables y dinámicos», afirma Thorsten Reusch.
Una vez que se dispusiera de un genoma de anguila de alta calidad, se podría comenzar a trabajar. Otro factor clave en el estudio fue que colegas de la Universidad de California en Davis (UC Davis) mantuvieron un clon de pasto marino en sus tanques de cultivo durante 17 años, que sirvió como punto de calibración. «Este artículo muestra cómo las interacciones interdisciplinarias entre los biólogos evolutivos del cáncer y los ecólogos marinos pueden conducir a nuevos conocimientos», afirma el Dr. Benjamin Werner, profesor de matemáticas y evolución del cáncer en QMUL, que se centra en la evolución somática de los tumores que también se desarrollan clonalmente. Iliana Baums, ecóloga molecular del HIFMB, añade: «Ahora podemos aplicar estas herramientas a los corales amenazados para desarrollar medidas de conservación más eficaces, que necesitamos con urgencia ahora que olas de calor sin precedentes amenazan a los arrecifes de coral».
«Esperamos que otras especies de praderas marinas y sus clones del género Posidonia, que se extienden a lo largo de diez kilómetros, muestren edades aún mayores y, por tanto, sean, con diferencia, los organismos más antiguos de la Tierra», afirma Thorsten Reusch. Estos serán los próximos objetos de estudio.
Referencia: Yu L, Renton J, Burian A, et al. Un reloj genético somático para especies clonales. Nat Ecol Evol. 2024. doi: 10.1038/s41559-024-02439-z
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