Sorpresas en la genética y evolución de la banana

Los análisis genómicos sugieren que tres ancestros misteriosos contribuyeron con el DNA de la banana actual.

A la gente le gusta saber de dónde viene su comida, pero incluso los expertos se dan por vencidos cuando se trata de los orígenes de la banana moderna. Un extenso análisis genético de más de 100 variedades de bananos silvestres y cultivados revela la enredada historia de domesticación de la fruta y revela la existencia de tres ancestros previamente desconocidos, y posiblemente aún vivos. Los expertos en la banana quieren rastrear a esos antepasados ​​misteriosos para ver si sus genes podrían ayudar a mantener saludables los cultivos de banano modernos.



La domesticación del banano es mucho más complicada de lo que uno pensaría.

Hace unos 7000 años, los plátanos no eran las frutas carnosas y sin semillas que conocemos hoy. La carne estaba entremezclada con semillas negras y casi no comestible (ver figura). En cambio, la gente comía las flores del banano o sus tubérculos subterráneos. También extrajeron fibras del tallo en forma de tronco para hacer cuerdas y ropa. Los árboles de banano en ese entonces estaban muy lejos de los bananos que vemos hoy en los campos de las personas.

Los científicos saben que el ancestro silvestre predominante del banano es una especie llamada Musa acuminata, que se encuentra desde la India hasta Australia. La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que Papua Nueva Guinea es donde aparecieron por primera vez las bananas domesticadas tal como las conocemos. Hoy en día, hay muchas variedades de banano, más de 1000 según el último recuento. En el transcurso de su domesticación, las bananas modernas disponibles en los supermercados perdieron sus semillas y se volvieron más carnosas y dulces. Pero ha sido difícil precisar exactamente cómo y cuándo ocurrió esa domesticación. Para complicar las cosas, algunas bananas tienen los habituales dos juegos de cromosomas, mientras que otras tienen tres juegos o más, lo que sugiere que al menos algunas bananas modernas son híbridos que resultaron del cruzamiento de dos o más variedades, o incluso especies diferentes.

Hay una buena razón para tratar de aprovechar el profundo acervo genético histórico del banano moderno: la industria bananera de $ 8 mil millones, que produce 100 mil millones de bananos al año, está amenazada por enfermedades como la enfermedad de Panamá y la marchitez bacteriana del banano. Los cultivadores de banano se esfuerzan por encontrar formas de combatir esos patógenos, en particular los que atacan al banano Cavendish, que representa más de la mitad de todos los bananos exportados a Estados Unidos y Europa. Algunos están recolectando parientes silvestres y variedades oscuras que son más resistentes a las enfermedades. Pero la introducción de genes de ancestros lejanos también podría ayudar a fortalecer las bananas modernas. Los análisis genéticos pueden ayudar a reconstruir la historia de la domesticación y precisar los miembros vivos de esos frutos ancestrales.

Nabila Yahiaoui, científica en genómica del banano del Centro Francés de Investigación Agrícola para el Desarrollo Internacional en Montpellier, y sus colegas compararon previamente el DNA de 24 muestras recolectadas de bananos silvestres y domésticos. En algunos de ellos, encontraron algo desconcertante: DNA que no coincidía con el de ninguna de las otras muestras. Con base en ese hallazgo, propusieron en 2020 que, además de M. acuminata y otros parientes silvestres conocidos, dos especies desconocidas contribuyeron con DNA al banano moderno.

En el nuevo estudio, Sardos y sus colegas(  Frontiers in Plant Sciencenone, Octubre 2022) ampliaron ese trabajo, centrándose en las variedades de banano con dos conjuntos de cromosomas, ya que probablemente estén más estrechamente relacionados con los primeros bananos domesticados. (El Cavendish tiene tres conjuntos). Tomaron muestras del DNA de 68  parientes silvestres y de 154 tipos de bananos cultivados, incluidas 25 variedades que el equipo de Sardos recolectó en Papúa Nueva Guinea. Esa es una cantidad impresionante de cultivares, algunos de los cuales pueden ser difíciles de obtener.

La comparación proporcionó más evidencia de que los bananos se cultivaron originalmente en Nueva Guinea y sugirió que una subespecie de M. acuminata llamada «banksia» fue la primera en ser domesticada. La misma subespecie contribuyó posteriormente a variedades cultivadas más extendidas, informan Sardos y sus colegas este mes en Frontiers in Plant Sciencenone. Confirmando estudios arqueológicos, botánicos, lingüísticos y genéticos previos.

Las muestras también apuntaron a la existencia de una tercera fuente desconocida de material genético del banano, informó el equipo. Los científicos aún tienen que identificar las tres especies; sus datos sugieren que uno vino de Nueva Guinea, uno del Golfo de Tailandia y el tercero de algún lugar entre el norte de Borneo y Filipinas.

Es sorprendente el  descubrir que las variedades modernas de banano en Nueva Guinea son genéticamente más diversas que su ancestro silvestre. Esto va en contra de la mayoría de los argumentos genéticos que especulan que la domesticación inicial resulta en una limitación en la diversidad genética. Se sospecha que incluso cuando los cultivadores de banano trabajaron para mejorar los bananos, hubo un mestizaje desenfrenado con parientes silvestres, lo que llevó a racimos de variedades con diferentes ancestros genéticos.

Este trabajo confirma aún más la importancia de la hibridización en la evolución de ciertos cultivos.

El campo sigue lleno de posibilidades: Sardos y otros aficionados a las bananas esperan visitar pequeñas fincas y otros sitios en las tierras de origen de las bananas ancestrales para ver si pueden encontrar descendientes más modernos. También pueden producir un stock resistente a las enfermedades que se puede cruzar con bananos comerciales.

Ronald Palacios Castrillo,M.D.,PhD.