Fruto del 'romance prohibido' de un tomate: así nació la patata

Hoy, tanto el maíz como la patata (junto al trigo y el arroz) se han convertido en parte fundamental de la dieta global. Por eso, los científicos han estudiado a fondo sus genomas, buceado en sus orígenes y analizado cada una de sus extraordinarias cualidades. Conocemos la historia del maíz, que surgió en América y fue domesticado hace 9.000 años por los habitantes del valle de Tehuacán. Pero la de la patata es otra historia, y parecía salida de la nada. Un profundo enigma, en efecto, ha envuelto durante mucho tiempo el origen del humilde y sabroso tubérculo.

Ahora, un equipo internacional de investigadores ha conseguido, por fin, aclarar el misterio, y la solución ha resultado ser mucho más fascinante de lo que se pensaba. La patata es fruto de un antiquísimo 'romance prohibido' entre dos especies muy diferentes. Un improbable cruce de caminos evolutivo entre el linaje del tomate y una especie silvestre similar, pero no igual, a la patata. El espectacular hallazgo se acaba de publicar en 'Cell'.

En otras palabras, lo que los científicos han descubierto es que la patata no es hija de un solo progenitor, sino el resultado de un evento de hibridación natural que tuvo lugar hace aproximadamente 9 millones de años en las vastas llanuras y montañas de América del Sur.

Para desentrañar este enigma, los investigadores, liderados por Sanwen Huang, de la Academia China de Ciencias Agrícolas, se sumergieron en una monumental tarea de secuenciación genética durante la que analizaron el genoma de 450 variedades de patatas cultivadas y 56 especies de patatas silvestres. Este esfuerzo, el más exhaustivo de su tipo, ha revelado que cada especie de patata, sin excepción, contiene una mezcla estable y equilibrada de material genético de dos padres distintos: el linaje del tomate (Solanum lycopersicum) y un grupo de plantas chilenas sin tubérculos conocidas como Etuberosum.

El hallazgo tiene una gran importancia, ya que resuelve una contradicción de larga data. La patata moderna, de hecho, se parece físicamente a las tres especies de Etuberosum chilenas, pero genéticamente está más cerca de los tomates. ¿Cómo podía ser esto posible? Durante su investigación, el equipo descubrió que los ancestros comunes del tomate y los Etuberosum se separaron hace unos 14 millones de años pero, y aquí está la clave, tras cinco millones de años de evolución independiente sus caminos se cruzaron de nuevo, dando lugar a la patata que conocemos.

«Hemos resuelto finalmente el misterio de dónde provienen las patatas -afirma Huang-. Nuestros hallazgos muestran cómo un evento de hibridación entre especies puede desatar la evolución de nuevos rasgos, permitiendo incluso la aparición de más especies».

La clave de este descubrimiento no reside sólo en identificar a los padres, sino en comprender cómo este cruce natural de genes dio lugar a la característica que más y mejor define a la patata: el tubérculo, una estructura subterránea que almacena nutrientes y permite la supervivencia y reproducción de la planta en condiciones adversas.

Para averiguarlo, los investigadores rastrearon la historia de los genes clave que controlan la formación del tubérculo. Y lo que descubrieron fue una verdadera 'joya' de la evolución, un ejemplo de cómo la naturaleza puede combinar lo mejor de dos mundos para crear algo completamente nuevo y funcional.

Pero veamos. Por un lado, del linaje del tomate la patata heredó el gen SP6A, que actúa como un 'interruptor maestro' que le dice a la planta cuándo empezar a formar los tubérculos. Sin esa señal la planta, simplemente, no inicia el proceso. Se trata por tanto de un gen crucial, que en la familia del tomate controla la floración. En la patata, sin embargo, su función se ha reorientado para iniciar la formación de esta valiosa despensa subterránea.

Del otro lado, del linaje de los Etuberosum la patata obtuvo el gen IT1, que ayuda a controlar el crecimiento de los tallos subterráneos, llamados estolones, que son los que se hinchan para formar los tubérculos. La combinación de ambos genes, uno que da la orden y otro que ejecuta el crecimiento, fue el evento innovador que permitió a la patata prosperar. Sin uno de los dos, la descendencia híbrida nunca habría podido producir tubérculos y la patata no existiría.

La conclusión es que, en este caso, evolución hizo una especie de 'bricolaje genético', tomando elementos de dos plantas distintas para crear un nuevo rasgo con una funcionalidad nueva y única. La analogía podría ser la de un inventor que toma el motor de un coche y un chasis de tractor para crear un vehículo que pueda ir por terrenos que ni el coche ni el tractor serían capaces de abordar por su cuenta.

La aparición del tubérculo, además, no podía haber llegado en un momento más oportuno, ya que coincidió con un período de cambios geológicos dramáticos en América del Sur. El mayor de ellos, el rápido levantamiento de la cordillera de los Andes, que tuvo lugar hace entre 6 y 10 millones de años.

Con el surgimiento de las montañas, se abrieron nuevos y desafiantes ambientes ecológicos. Y así, casi de repente, la capacidad para almacenar nutrientes y agua bajo tierra se convirtió en una ventaja enorme. Los tubérculos permitieron a las primeras patatas sobrevivir a las duras condiciones climáticas, a las estaciones frías y a la aridez de las tierras altas andinas.

Además, los tubérculos proporcionaban otra gran ventaja: una forma de reproducción asexual muy eficiente. Las plantas de patata podían crecer sin necesidad de semillas o polinización, simplemente brotando de las yemas del tubérculo. Una capacidad que les permitió expandirse rápidamente y llenar una gran diversidad de nichos ecológicos, desde pastizales templados hasta los gélidos prados alpinos de América Central y del Sur. El tubérculo, en palabras de Huang, «dio a las patatas una gran ventaja en ambientes duros, impulsando una explosión de nuevas especies y contribuyendo a la rica diversidad de patatas que vemos y de la que dependemos hoy en día».

El hallazgo no solo nos da una perspectiva fascinante sobre los orígenes de la patata, sino que también nos enseña una lección más amplia sobre la evolución en general, ya que los cruces de especies, lejos de ser simples anomalías, pueden actuar como verdaderos 'motores' de la innovación.

En el caso de la patata, la hibridación no sólo creó una nueva especie, sino que la equipó con una herramienta única de supervivencia y que, probablemente, resultó ser clave para la continuidad de los primeros descendientes híbridos, cuya fertilidad debió de ser muy reducida debido a la incompatibilidad entre los genes de sus padres. En este sentido, el tubérculo les dio una segunda oportunidad, un 'salvavidas' que les permitió establecerse y evolucionar de forma independiente.

En su artículo, los investigadores señalan que este estudio es un paso fundamental para comprender la profunda relación entre la evolución de la patata, sus genomas y el origen del tubérculo. Aún quedan, por supuesto, cuestiones sin resolver, como la de averiguar la forma en que el tubérculo, mucho después, permitió a la planta recuperar la fertilidad sexual normal.

La historia de la patata, pues, ha resultado ser un testimonio elocuente de la complejidad y la belleza del proceso evolutivo, en el que las mayores innovaciones pueden surgir de los encuentros más inesperados. Así que, la próxima vez que disfrutemos de unos huevos fritos con patatas (¿cómo si no?), de una tortilla de patatas o de una ración de bravas, no estaría de más que recordemos que lo que estamos saboreando es el legado de un antiguo 'romance' de hace millones de años.