La investigación analizó 450 genomas de papas cultivadas y 56 genomas de especies de papas silvestres para comprender el origen del tubérculo.
Fuente: Globo G1
La papa es uno de los alimentos básicos más importantes del mundo, cultivada por primera vez hace miles de años en la región andina de Sudamérica antes de expandirse globalmente a partir del siglo XVI. Sin embargo, a pesar de su importancia para la humanidad, su origen evolutivo ha permanecido en el misterio, hasta ahora.
Un nuevo análisis de 450 genomas de patatas cultivadas y 56 genomas de especies de patatas silvestres ha revelado que el linaje de la patata se originó a través del cruce natural entre una planta de tomate silvestre y una especie similar a la patata en América del Sur , hace unos 9 millones de años.
Esta hibridación dio lugar al surgimiento del tubérculo de la planta de papa naciente —una estructura agrandada que almacena nutrientes bajo tierra—, según los investigadores, quienes también identificaron dos genes cruciales involucrados en la formación del tubérculo. Mientras que en la planta de tomate la parte comestible es el fruto, en la planta de papa es el tubérculo.
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«Las patatas son verdaderamente uno de los alimentos básicos más extraordinarios de la humanidad, ya que combinan una versatilidad extraordinaria, valor nutricional y presencia cultural de una manera que pocos cultivos pueden igualar», afirmó Sanwen Huang, biólogo genético de la Academia China de Ciencias Agrícolas y autor principal del estudio publicado en la revista Cell.
Las personas consumen papas prácticamente de cualquier manera: al horno, a la parrilla, hervidas, al vapor y fritas. Aunque se las considera un carbohidrato, las papas aportan vitamina C, potasio, fibra y almidón resistente. Además, no contienen gluten, son bajas en grasas y muy saciantes: una fuente de calorías rica en nutrientes, añadió Huang.
El almidón resistente es un tipo de carbohidrato que resiste la digestión en el intestino delgado y fermenta en el intestino grueso, alimentando a las bacterias beneficiosas del intestino.
El nombre científico de la papa moderna es Solanum tuberosum. Sus dos progenitores identificados en el estudio fueron plantas ancestrales de una especie similar a la papa, actualmente presente en Perú, llamada Etuberosum, que se asemeja mucho a la papa, pero no forma tubérculos, y de la planta del tomate.
Estas dos plantas compartieron un ancestro común que vivió hace unos 14 millones de años y pudieron cruzarse naturalmente cuando el evento fortuito de la hibridación ocurrió cinco millones de años después de que se habían separado evolutivamente.
«Este evento condujo a una reorganización de los genes para que el nuevo linaje produjera tubérculos, lo que permitió que estas plantas se expandieran a los nuevos hábitats fríos y secos de los Andes ascendentes», dijo la botánica Sandra Knapp del Museo de Historia Natural de Londres, coautora del estudio.
Este evento de hibridación coincidió con el rápido ascenso de los Andes. Gracias al tubérculo, la planta de papa pudo adaptarse al cambiante entorno regional y prosperar en las duras condiciones de la montaña.
«Los tubérculos pueden almacenar nutrientes para la adaptación al frío y permitir la reproducción asexual para hacer frente a la fertilidad reducida en condiciones de frío. Esto permitió que la planta sobreviviera y se expandiera rápidamente», dijo Huang.
Según los investigadores, los hallazgos del estudio podrían ayudar a orientar mejoras en el mejoramiento genético de las papas cultivadas , para abordar los desafíos ambientales que enfrentan actualmente los cultivos debido a factores como el cambio climático.
Actualmente, existen aproximadamente 5000 variedades de papa. La papa es el tercer cultivo alimentario más importante del mundo, después del arroz y el trigo, según el Centro Internacional de la Papa, organización peruana de investigación. China es el mayor productor mundial de papa.
«Siempre es difícil eliminar todas las mutaciones dañinas de los genomas de la papa durante el mejoramiento, y este estudio abre una nueva puerta para producir una papa libre de mutaciones deletéreas, utilizando el tomate como plataforma en biología sintética», dijo Huang.
El estudio también podría allanar el camino para generar una nueva especie de planta que produzca frutos de tomate sobre la tierra y tubérculos de papa bajo el sol , según Zhiyang Zhang, investigador postdoctoral de la Academia China de Ciencias Agrícolas.
Las papas y los tomates pertenecen a la familia de las solanáceas, que también incluye el tabaco y los pimientos, entre otros. El estudio no investigó el origen evolutivo de otros cultivos de raíces tuberosas originarios de Sudamérica, como la batata y la yuca, que pertenecen a familias diferentes de plantas con flores.
Aunque las partes comestibles de las plantas de tomate y de papa son bastante diferentes, las plantas en sí son muy similares.
«Utilizamos diferentes partes de estas dos especies: los frutos en el caso de los tomates y los tubérculos en el caso de las patatas», explicó Knapp.