El origen híbrido explica el surgimiento de la patata

Una investigación ha revelado que la papa desciende de un cruce híbrido ocurrido hace aproximadamente 8 a 9 millones de años. El estudio aclaró que la papa surgió de un cruce homoploide entre los linajes ancestrales del tomate y el Etuberosum. Esta combinación genética favoreció el desarrollo de estructuras conocidas como tubérculos, lo que permitió la rápida diversificación de especies y la ocupación de nuevos nichos ecológicos.

El estudio analizó 128 genomas de especies relacionadas con la papa, el tomate y el Etuberosum. Los investigadores hallaron evidencia sólida de que los genomas de la papa presentan rasgos híbridos derivados de las dos líneas parentales.

Este descubrimiento explica características biológicas específicas de la papa, como el desarrollo de tubérculos subterráneos. Los tubérculos son importantes reservas de agua y carbohidratos que han permitido que la papa se adapte a entornos más desafiantes, especialmente en las regiones de gran altitud de los Andes.

El análisis también reveló que genes específicos, heredados alternativamente de las líneas parentales, son responsables de la capacidad de la papa para formar tubérculos. Un ejemplo es el gen SP6A, derivado de la línea del tomate, esencial para la formación de tubérculos. Por el contrario, el gen IT1, originario de la línea Etuberosum, también desempeña un papel crucial en este proceso.

Los investigadores demostraron la importancia de estos genes en experimentos funcionales. Las pruebas de laboratorio mostraron que la proteína SP6A interactúa con la proteína IT1, lo cual no ocurre en la línea pura de Etuberosum. Esta interacción permitió la formación de tubérculos, lo que resalta la importancia de la combinación híbrida en la evolución de la papa.

Otros genes, como DRN y CLF, también presentaron mutaciones híbridas que contribuyeron a la capacidad de las plantas para formar tubérculos. Experimentos de edición genética confirmaron la función de estos genes, mostrando cambios significativos en la capacidad de las plantas modificadas para desarrollar tubérculos normales.

La combinación genética híbrida permitió que la papa ocupara una mayor variedad de nichos ecológicos que los linajes originales. Las especies derivadas de la papa ahora están presentes en hábitats con amplias variaciones de temperatura y humedad, incluyendo los climas fríos y montañosos de los Andes. Estos entornos, previamente inaccesibles para los linajes progenitores, han sido explotados gracias a la adaptación proporcionada por la tuberización.

Utilizando 107 especies silvestres emparentadas con la papa, la investigación demostró que la tasa de diversificación de este linaje híbrido fue superior al promedio observado en las líneas originales de tomate y Etuberosum. La diversificación fue impulsada por la innovadora combinación de genes que permitió el éxito adaptativo de la papa.

La investigación sugiere que este evento híbrido, ocurrido hace millones de años, fue decisivo no solo para el origen de la papa, sino también para la exitosa expansión de la especie por el continente sudamericano. Este estudio tiene importantes implicaciones para comprender la evolución de las plantas cultivadas y refuerza el papel de la hibridación como mecanismo fundamental en la evolución y adaptación de las especies vegetales.

Más información en doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.034