Una sola planta o «clon» de la hierba cinta de Poseidón (Posidonia australis), una especie de hierba marina que se da en la mitad sur de Australia, en la Bahía de los Tiburones, declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, tiene al menos 4.500 años de antigüedad y se extiende a lo largo de más de 180 km en praderas fragmentadas y cercanas a la costa.
La hierba de cinta de Poseidón (Posidonia australis) pradera en Shark Bay, Australia Occidental. Crédito de la imagen: Rachel Austin, Universidad de Australia Occidental.
La Bahía de los Tiburones, declarada Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, alberga una de las mayores praderas marinas continuas del mundo.
Conocida como Gathaagudu por los custodios tradicionales, los pueblos malgana, crea un hábitat para un entorno marino biodiverso que incluye 12 especies de hierbas marinas.
Las aguas claras y poco profundas de la mayor parte de la bahía hacen que las praderas marinas estén expuestas a niveles de luz saturados y experimenten una gran variación anual de temperatura, normalmente entre 17 y 26 grados centígrados, aunque las temperaturas pueden superar los 30 grados centígrados en verano.
Grandes praderas de hierbas marinas perennes de la hierba de cinta de Poseidón y la hierba de alambre (Amphibolis antarctica) dominan gran parte de este ecosistema marino, creando un lugar ideal para estudiar el cambio evolutivo y la adaptación.
«Nuestro proyecto comenzó cuando los investigadores querían comprender la diversidad genética de las praderas marinas de la bahía de los tiburones y saber qué plantas debían recolectarse para la restauración de las praderas marinas», explica la Dra. Elizabeth Sinclair, bióloga evolutiva de la Facultad de Ciencias Biológicas y del Instituto de los Océanos de la Universidad de Australia Occidental y del Kings Park Science.
«A menudo nos preguntan cuántas plantas diferentes crecen en las praderas marinas y esta vez hemos utilizado herramientas genéticas para responderlo».
«Tomamos muestras de brotes de hierbas marinas de todos los entornos variables de la bahía de Shark y generamos una «huella digital» utilizando 18.000 marcadores genéticos», añadió Jane Edgeloe, estudiante de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Flinders.
«La respuesta nos dejó boquiabiertos: ¡sólo había uno! Eso es, una sola planta se ha expandido a lo largo de 180 km en la bahía de los tiburones, lo que la convierte en la mayor planta conocida en la Tierra».
«Los 200 km2 existentes de praderas de hierba de cinta de Poseidón parecen haberse expandido a partir de una única planta de semillero colonizadora».
«Nuestra investigación presenta un verdadero enigma ecológico», dijo el Dr. Martin Breed, ecólogo de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad Flinders.
«Esta única planta puede ser, de hecho, estéril; no tiene sexo. Cómo ha sobrevivido y prosperado durante tanto tiempo es realmente desconcertante».
«Las plantas que no tienen sexo tienden a tener también una diversidad genética reducida, que normalmente necesitan al enfrentarse a los cambios ambientales».
«Nuestra hierba marina también ha visto su parte justa de cambio ambiental. Incluso hoy en día, experimenta una enorme gama de temperaturas medias; de 17 a 30 grados centígrados. Las salinidades van desde el agua de mar normal hasta el doble. Y desde la oscuridad hasta condiciones extremas de luz».
«Estas condiciones serían típicamente muy estresantes para las plantas. Sin embargo, parece seguir adelante».
«¿Cómo lo hace? Bueno, calculamos que sus genes están muy bien adaptados a su entorno local, aunque variable, y también tiene sutiles diferencias genéticas en toda su área de distribución que le ayudan a lidiar con las condiciones locales.»
«Lo que hace que esta planta de hierba marina sea única respecto a otros grandes clones de hierba marina, aparte de su enorme tamaño, es que tiene el doble de cromosomas que sus parientes oceánicos, lo que significa que es poliploide», dijo el Dr. Sinclair.
«La duplicación del genoma completo a través de la poliploidía -duplicar el número de cromosomas- se produce cuando las plantas «parentales» diploides se hibridan».
«La nueva plántula contiene el 100% del genoma de cada progenitor, en lugar de compartir el 50% habitual».
«Las plantas poliploides suelen residir en lugares con condiciones ambientales extremas, suelen ser estériles, pero pueden seguir creciendo si no se les molesta, y esta hierba marina gigante lo ha hecho.»
«Incluso sin la floración y la producción de semillas con éxito, parece ser realmente resistente, experimentando una amplia gama de temperaturas y salinidades, además de condiciones extremas de alta luz, que en conjunto serían típicamente muy estresantes para la mayoría de las plantas.»
El trabajo del equipo se publicó en la revista Proceedings of the Royal Society B.
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Jane M. Edgeloe y otros. 2022. La clonalidad poliploide extensiva fue una estrategia exitosa para que las hierbas marinas se expandieran en un entorno recientemente sumergido. Proc. R. Soc. B 289 (1976): 20220538; doi: 10.1098/rspb.2022.0538
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