El secreto de los ginkgos
Se estudia la longevidad de los Ginkgos biloba que, por extensión, se podría aplicar a otros árboles longevos.
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A lo largo del mundo nos podemos encontrar con ejemplares de árboles que tienen miles de años de edad, desde las secuoyas de California a los olivos mediterráneo, pasando por algunos Ginkgos biloba.
No se sabe las razones por las que esos árboles viven tanto, salvo para los ginkgos, pues un estudio reciente sobre ellos ha descubierto algunos de los secretos de su longevidad, algo que, posiblemente, les pase a otras especies de árboles. La conclusión es que el estado natural por defecto de estos árboles sea, probablemente, la inmortalidad.
Hay ejemplares de ginkgo que cuentan con más de 3000 años de edad, todos ellos en China. Aunque recientemente se han plantado por todo el mundo debido a su gran resistencia frente a la contaminación. Fue el primer árbol que brotó tras el lanzamiento de la bomba de Hiroshima.
Se considera que esta especie es un fósil viviente y sus antepasados se remontan a fechas anteriores a los dinosaurios. Se han hallado fósiles emparentados con esta especie que datan de hace 270 millones de años, en el Pérmico. Estos árboles se extendieron y diversificaron por toda Laurasia durante el Jurásico medio y el Cretácico, pero empezaron a escasear a partir de entonces. Ahora no tienen parientes vivos por los que fueron clasificados. Esta especie es clasificada en su propia división, Ginkgophyta, siendo el único miembro de la clase Ginkgopsida, orden Ginkgoales, familia Ginkgoaceae, género Ginkgo.
El nuevo estudio es el más amplio que se ha hecho sobre envejecimiento de plantas y ha conseguido revelar los mecanismos moleculares que permiten a este árbol vivir tanto tiempo. Proporciona, además, las primeras pruebas genéticas que apoyaría la idea de que la condición por defecto en plantas de este tipo sería la inmortalidad.
Para comenzar la investigación los investigadores tomaron muestras de 34 ginkgos sanos de las provincias chinas de Pizhou y Jiangsu. Este tipo de tomas de muestra no daña a los árboles, salvo casos de extrema estulticia.
Li Wang (universidsd Yangzhou) y sus colaboradores analizaron los anillos de crecimiento y vieron que estos no dejaron de crecer al mismo ritmo incluso después de cientos de años, incluso que el crecimiento se incrementaba en el tiempo. El tamaño de las hojas, la capacidad fotosintética y la calidad de las semillas, que con buenos indicadores de la salud de los árboles, tampoco cambiaban con el edad.
Para saber qué es lo que estaba pasando a nivel genético, los investigadores analizaron la expresión genética del cambium. El cambium es la parte realmente viva del tronco de los árboles hacia adentro genera tejidos lignificados que terminan siendo madera y hacia el exterior tejidos con suberina que formarán la corteza y el corcho.
Lo malo es que el cambium es de sólo unas pocas células de grosor, por lo que las muestras no eran abundantes. Aún así estos investigadores pudieron secuenciar su ARN y examinar la producción de hormonas en árboles con edades comprendidas entre los 3 años y los 667.
Tal y como se esperaba, la expresión genética asociada con la senescencia aumentaba en las hojas moribundas. Pero no apreció diferencia alguna en la expresiones genéticas en el cambium de todos esos árboles. Esto sugeriría que órganos como las hojas perecen, pero los árboles en sí no son propensos a morir de viejos a edad avanzada.
Pero, a pesar de todo, estos árboles sí experimentan algunos cambios con el tiempo. Los árboles de más edad tiene niveles más bajos de la hormona de crecimiento ácido indólico 3 acético y niveles más altos de la hormona inhibidora del crecimiento denominada ácido abscísico.
Los árboles con más de 200 años de edad presentan una reducción de la expresión genética asociada con la división celular, diferenciación y expansión. Esto significaría que las células del cambium no se transformarían en madera y corteza tan fácilmente como lo hacen los árboles jóvenes.
Los autores proponen que la división celular declinaría después de miles de años, el árbol crecía más lentamente y finalmente moriría a edad avanzada. La mayoría de los árboles, sin embargo, morirían de «accidentes», como plagas o sequías.
Para comprobar si los árboles eran más sensibles a estas fuentes de estrés con la edad, los investigadores examinaron los genes relacionados con la resistencia a los patógenos y la producción de compuestos antimicrobianos como los flavonoides. No encontraron diferencia alguna entre la expresión de estos genes en árboles de distinta edad. Esto habría permitido a los ginkgos crecer sanos durante miles de años.
Tener una edad avanzada en esta especie no sería un problema, sino que los más importante sería resistir a las fuentes de estrés.
Los investigadores esperan ahora continuar su proyecto de investigación estudiando el ritmo de mutación de estos árboles y examinar los mecanismos detrás del envejecimiento.
Este mismo tipo de análisis podría ser llevado a cabo por otros investigadores para así estudiar el envejecimiento de especies longevas como las secuoyas, así como de especies de vida corta como los álamos.
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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Foto: DeltaWorks (pixabay.com).
7 Comentarios
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lunes 20 enero, 2020 @ 4:38 pm
Sí, lo del envejecimiento es un interesante problema. En el caso de un árbol, incluso tendría sentido que envejecer y morir estuviese programado o favorecido de alguna manera (en general, la muerte es necesaria para que funcione la evolución, sobre todo en seres vivos que no pueden modificar su genoma, pero el tinglado se ocupa muy bien del asunto casi sólo con los «accidentes»), mayormente por el plan corporal. Aunque tenemos sequoias de tamaño asombroso, teóricamente hay un punto donde cualquier estructura autosustentada en celulosa simplemente no puede sostenerse a sí misma, y colapsaría. Sin embargo, no se llega a esto (ni remotamente cerca, los olivos que también son multimilenarios podrían ser estructuralmente monstruosos), y por lo que se ve, tampoco ni hay necesidad de favorecer de alguna manera el envejecimiento.
El misterio, cuando es majestuoso, es más… misterio.
viernes 24 enero, 2020 @ 9:27 am
Pues dudo mucho de esa inmortalidad, ni por defecto, ni por causa alguna. De hecho, partes del árbol van muriendo y perdiendo capacidades de fotosíntesis e, incluso, de generación de partes, como las hojas, por ejemplo.
El único ser al que quizá pudiéramos llamar inmortal o, quizá, «regenerativo» es Turritopsis nutricula.
viernes 24 enero, 2020 @ 6:48 pm
Los cnidarios… Son muy raros, respecto a nosotros, claro. Plan corporal… Churro. Como todas las taxonomías de ciencia ficción (sección terror barato), supongo que está abierta a pequeñas revoluciones (de hecho unos cnidarios parásitos fueron considerados protozoos -otro cajón de sastre- mucho tiempo).
Hace tiempo leí un artículo que ya tengo más que difuso en mi cabeza y no soy capaz de localizar, a veces me pasa porque soy así de chapucero mental, pero venían proponiendo una especie de teorema matemático para fundamentar el deterioro metabólico (envejecimiento), la idea es que al partir de una célula pluripotente que va a dar estirpes de células especializadas, esto no tiene arreglo porque involucraba un teorema de complejidad. Por supuesto en la medida que esa complejidad sea baja, tiene más probabilidades de revertirse el deterioro. Lo cierto es que un cnidario es marginalmente menos complicado que una mangosta, o un guacamayo o un trilobite, ni tampoco parece que la etología de unos y otros marque diferencias abismales, aunque desde luego el consumo de energía (y su procesado) es menor evidentemente en un cnidario, aunque las tortugas viven un copón y medio.
En plata: NPI. A ver si encuentro ese puñetero artículo (creo que fue en ScienceAlert, que tiene un buscador infame).
domingo 26 enero, 2020 @ 4:29 am
No deja de ser un caso similar al nuestro, cuando alcanzamos los noventa y tantos años, son muchas las células que han muerto, incluso podemos encontrar áreas necrosadas, calcificadas, mucha fibrosis en casi todos los órganos, etc. Sin embargo, a esa misma edad, los glóbulos rojos de nuestra sangre serán menos, pero cumplirán su misión como si fuesen los de un niño.
Del mismo modo, los árboles y las plantas promocionan los nuevos brotes, y si hay una carencia de nutrientes, tratan de tomarlos de las hojas viejas para llevarlos a las nuevas (si bien solo lo pueden hacer con los nutrientes que son móviles).
Sobre lo que comentas, querido Dr., de los olivos milenarios, dado que son muy adecuados para hacer bonsais por su crecimiento lento, se me estaba antojando uno de aquella especie que nos hablaste de olivo gallego. Cultivándolo a baja temperatura, el crecimiento es todavía más lento.
domingo 26 enero, 2020 @ 1:55 pm
Meditando sobre eso que dices, ¿no sería interesante, en esos cultivos hidropónicos, poner en un invernadero un exceso de CO2 a base del carbono obtenido a través del carbón que aún se utiliza como combustible? Pienso que la fotosíntesis mejoraría.
Bueno, ha de notarse que no soy experto, así que aquí están mis disculpas.
lunes 27 enero, 2020 @ 1:22 am
Mejora sensiblemente el crecimiento, algo lógico si pensamos que el 50% del peso de una planta es carbono, con un óptimo que se sitúa en las 1.200 ppm de CO2 y que se mantiene hasta las 1.400 o 1.500:
https://www.groho.es/post/importancia-del-co2-en-hidroponia
No podemos decir que su uso esté generalizado, pero ya se emplea para algunos cultivos concretos, además de en algunas instalaciones indoor (hidropónicas o sobre tierra) para el cultivo de marihuana.
Una historia curiosa hace referencia a su uso en los acuarios con plantas: hasta los años 60 del pasado siglo no se empezó a emplear porque se seguía un paradigma que decía que si las plantas crecían en el medio natural sin aditar CO2 extra, no había motivo de usarlo en el acuario.
Pero en esa misma década de los 60, uno de los más famosos acuaristas del mundo, el japonés Amano, empezó a realizar ensayos con el CO2, comprobando una mejora que llegaba a ser espectacular, no solo el crecimiento, sino también en el color de las plantas. En al actualidad se emplea en todos los acuarios de aquascaping o paisajismo: sin aidtar CO2 no se consigue las tonalidades rojizas en la mayoría de las plantas.
Si su uso no está más generalizado, creo que es por el precio, que no podemos decir que sea desorbitado, pero tampoco asequible.
Los sistemas más empleados son las bombonas de Co2 y la fermentación de azúcar con levadura.
En cuanto a lo que propones, creo que se necesitaría filtrar esos gases de escape para no introducir sustancias tóxicas en el cultivo.
Fuertes abrazos.
lunes 27 enero, 2020 @ 1:08 pm
Veo que, como buen aficionado a los pececitos, pones acuario donde deberías poner invernadero, aunque tratándose de hodroponía cabe la discusión. Me consuela que mi idea, aunque ya pensada por otros mucho antes, acierte pese a mi inexperiencia.
Mil abrazos, querido amigo.