Un extraordinario experimento de propagación de plantas, fue realizado por científicos rusos de la Academia de Ciencias de Rusia, quienes lograron multiplicar plantas hasta estado adulto obteniendo floración con semillas viables. Es la primera vez que se regeneran plantas con flores de la mayor antigüedad conocida, originadas en zonas hoy siempre heladas próximas al Artico. En ese lugar, durante el período menos frío del año hay plantas de la misma especie que se utilizaron más tarde para obtener cruzamientos con las plantas regeneradas, luego de conservarse vivas, criopreservadas durante miles de años.
Las plantas se obtuvieron de frutos, que se hallaron congelados en diversas madrigueras de ardillas encontradas en el permafrost. El sitio en que las ardillas tenían sus madrigueras estaban en el lejano este de Rusia, en Sibería en la región del largo río Kolyma. En estos suelos congelados permanentemente -permafrost- se encontraron unos 70 nidos de ardillas entre 30-40 metros de profundidad de la superficie del terreno. Sobre este yacimiento paleontológico se habían depositado capas de sedimentos de loess del período cuaternario -pleistoceno tardío-, los que guardaban este tesoro para el grupo de investigadores biólogos que trabajaron para conseguir regenerar plantas a partir de frutos enterrados por mas de treinta mil años.
El ambiente helado estaba ausente de agua libre y permitió una buena conservación de las semillas y tejidos. Se conocían trabajos anteriores con otras especies con semillas enterradas en el permafrost, pero que no alcanzaban un tiempo de depósito que llegara a los 10.000 años de antigüedad.
Las plantas obtenidas hasta producir flores fértiles, frutos y semillas viables, permiten reproducir esta
población que tiene ligeras variaciones -solamente en los pétalos- respecto delas características morfológicas
de la especie actual. Este hallazgo
abre esperanzas para estudios
sobre la microevolución de la especie.
Se probó primero sembrando las semillas de los frutos lo que no dió resultados positivos. Probando distintos tejidos mediante las técnicas de micropropagación de la biotecnología vegetal, a partir del funículo de la semilla se generó un buen crecimiento in vitro. Esto sugirió como alternativa, a los científicos rusos, probar hacerlo a partir del cultivo del tejido de la placenta de las semillas mediante el uso de la técnica de propagación mencionada renglones arriba. Con estas técnicas de cultivo, con el uso de un medio de cultivo nutriente, les permitió conseguir un record histórico porque nunca antes se habían regenerado plantas de tantos años de antigüedad que se encontraban en las condiciones naturales típicas del permafrost de esas heladas regiones.
Aquí se ven los frutos de Silene
stenophylla, una Cariophyllacea
herbácea pariente del popular clavel
-Dianthus cariophyllus-
-Dianthus cariophyllus-
una de las flores mas usadas en
la floricultura del siglo XX y lo que
corre del siglo XXI.
Las fotografías cedidas gentilmente por la agencia Reuters, muestran debajo, los frascos matraz erlenmeyer como contenedores para la multiplicación en un medio de cultivo nutritivo esteril in vitro
Algunos resultados del experimento muestran las plantas de Silene stenophylla en algunas etapas de su cultivo in vitro por clonación. Para obtener los explantos en que se originó el cultivo, se tomarón pequeños trozos de placenta donde estaban las semillas en los frutos.
Este experimento se considera como el que trajo de nuevo al mundo de las plantas vivas, ejemplares que estuvieron en condiciones de hibernación por frío por más tiempo en condiciones de crioconservación natural. Siendo estas las plantas mas antiguas en las que se consiguieron retrotraer desde su estado de congelamiento por miles de años hasta llevarlas a completar un ciclo natural de crecimiento y desarrollo. Se utilizaron como testigos en los diversos experimentos, ejemplares actuales de Silene stenophylla.
El experimento que tiene otros pasos aquí no descriptos, fue la regeneración de las plantas de mayor antigüedad conocida y se considera como un paso para conseguir la recuperación de otras especies y poblaciónes vegetales que podrían ser fuente de genes que se suponen pérdidos y formas vegetales desaparecidas en el proceso de selección natural. La edad de los frutos -31.800 años- se comprobó mediante la datación por medición de radiocarbono mediante un espectrómetro de masas con acelerador de partículas (AMS).
La existencia de estas madrigueras de ardillas es común a la región de Beringia, que en tiempos del pleistoceno mantenía vinculados Alaska, el Yukon -noroeste de Canadá- y este de Siberia. Los descubrimientos de este trabajo permiten sugerir que esta región podría contener muchos otros especímenes de vida pérdida en la edad de hielo del pleistoceno tardío.
El grupo de experimentos permitió confirmar que estas plantas tienen gran plasticidad fenotípica -común entre las Cariophyllaceas-. Los ejemplares regenerados mostraron un gran dimorfismo sexual con preminencia de ejemplares femeninos a diferencia de las especies hermafroditas actuales.
El grupo que trabajó en el hallazgo que pertenece a la Academia de Ciencias de Rusia, realizó sus trabajos en un laboratorio ubicado en la ciudad de Puschino que está unos 120 km al sur de Moscú, sobre la márgen derecha del río Oka. El instituto se dedica a la biología molecular, biofísica celular y microbiología.
Svetlana Yashina, quien fue una de las
investigadoras que encabezó el experimentoobserva con deleite el progreso de las
plántulas creciendo en condiciones
in vitro luego de ser rescatados
los frutos de la profundidad de
esos suelos siempre por debajo de -5 grados
centígrados. Luego de extraídos tejidos de
los frutos con los que se volvió a tener
la planta completa y descendencia con flores fértiles y semillas viables.
Este trabajo entusiasma a muchos investigadores por la implicancias en varios aspectos de las ciencias biológicas; quienes trabajan en genética, evolución, mejoramiento vegetal, plasticidad fenotípica, conservación de germoplasma, equipamientos para laboratorios y otros aspectos. Llamó la atención del ambiente de investigadores, la capacidad para conservar el poder de regeneración de individuos, que tiene el tejido placentario conservado durante miles de años. El permafrost podría ser un enorme laboratorio natural donde habrían grandes reservas de genes que podrían aportar material para el estudio de la microevolución.
Aquí se tienen las primeras plantas
que crecieron a partir
de los ejemplares pretéritos que fueron
regenerados mediante técnicas
de laboratorio hasta producir
plantas con flores y semillas.
Referencias en este sitio
Propagación de plantas para el horticultor. Aspectos básicos