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domingo, 27 de marzo de 2022

Cómo conseguir sandías sin semillas


En lo que se refiere a la duración de su vida y siempre con excepciones, las plantas pueden dividirse en dos grandes grupos: perennes y anuales. Las primeras viven dos años o más (las más longevas viven 5.000 años), en el transcurso de los cuales florecen, fructifican y producen semillas.

Las plantas anuales solo tienen una temporada de vida, a veces tan corta que en algunas plantas efímeras dura unos pocos días, durante los cuales germinan a partir de las semillas producidas por sus progenitoras el año anterior, crecen, florecen y fructifican para producir semillas y con ellas la siguiente generación. Como puede deducirse, para estas plantas es fundamental producir semillas, porque sin ellas no hay descendencia.

Así las cosas, ¿qué ocurre con plantas anuales como las sandías que en los últimos años se comercializan cada vez más sin semillas. ¿Cómo es posible que se garantice la producción año tras año sin las imprescindibles semillas? La respuesta es doble: por la asombrosa plasticidad genética de las plantas y por la capacidad transformadora de la investigación científica.

La sandía, Citrullus lanatus, una planta anual originaria de África, se cultiva en todo el mundo debido a su fruto, una pepónide de enorme tamaño (normalmente más de cuatro kilos, aunque el récord lo ostenta una de 120 kilos), carnosa y jugosa (más del 90% es agua), con pulpa de color rojo y de sabor generalmente dulce. Cuando las presentan, sus muchas semillas pueden llegar a medir 1 cm de longitud, son de color negro, marrón o blanco y ricas en vitamina E, que se han utilizado en medicina popular y se consumen tostadas como alimento.

Los avances de la biotecnología experimentaron un extraordinario auge desde los albores del siglo pasado y allanaron el camino para muchos alimentos que hoy nos resultan familiares, pero que habrían dejado estupefactos a nuestros padres. Entre esos alimentos se cuentan las sandías sin semillas. 

La colosal producción de sandías

La producción mundial de sandías en 2018 superó los cien mil millones de toneladas. España ocupa el décimo tercer lugar entre los países productores con 1,93 millones de toneladas (0’83%). No he encontrado información sobre la producción española de sandías con y sin semillas, pero por los datos del Departamento de Agricultura estadounidense me entero de que su cosecha de sandías sin semillas superó en 2021 a la de las sandías con semillas en una proporción de 13 a 1. Supongo que en España la proporción será muy similar.

Desde el punto de vista biológico, la cuestión básica es cómo se pueden obtener frutos sin semillas de una planta anual cuyo único modo de reproducción son esas mismas semillas. La respuesta al dilema que cada año plantean las sandías está en las investigaciones del botánico estadounidense Albert Francis Blakeslee (1874-1954), continuadas y ampliadas por las del japonés Hitoshi Kihara (1893-1986), dos de los biotecnólogos de plantas más destacados del siglo XX. 

Polinización sin reproducción

Las semillas se desarrollan cuando los granos de polen germinan en el estigma de una flor y los tubos polínicos crecen hacia el ovario para llevar los gametos masculinos hasta los óvulos. Estos se transformarán en semillas una vez fecundado el gameto femenino (técnicamente una oosfera) que contienen. Durante el proceso de fecundación, el ovario que rodea a los óvulos resulta estimulado por una batería de hormonas que lo convierten en un fruto en cuyo interior residen las semillas que, a su vez, contienen el embrión (Figura 1). 

Figura 1


Si está pensando en que la formación de semillas podría evitarse si se pudiera impedir la polinización, tiene mucha razón. Claro que sin granos de polen (y sin los gametos masculinos que contienen) no tendría semillas… pero tampoco frutas. Las frutas grandes, dulces y carnosas son costosas de producir para una planta, pero la inversión vale la pena si la fruta atrae a los animales para que dispersen sus semillas.

Evitar la polinización no es, pues, una solución. Sin embargo, resulta que una gran carga de polen es suficiente para enviar las señales hormonales que promueven el desarrollo de la sandía, incluso si las semillas nunca se desarrollen. Por lo tanto, lo que se necesita es alguna forma de engañar a la planta proporcionándole una carga completa de polen mientras se evita que los gametos contenidos en los granos de polen fertilicen a los óvulos y produzcan semillas.

En este momento, algunos quizás se estén imaginando miles de preservativos microscópicos colocados en los tubos polínicos. Es una imagen divertida, pero la manera más efectiva de bloquear el desarrollo del embrión es usar gametos femeninos (oosferas) defectuosos.

En el interior de los óvulos, las oosferas femeninas se producen después de una secuencia de divisiones celulares que incluyen una meiosis, el tipo de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas de una célula.

Si se logra alterar la meiosis se producirán oosferas defectuosas y, por tanto, imposibles de fecundar. El genetista Hitoshi Kihara sabía que la meiosis se interrumpiría en cada óvulo si la planta tuviera tres copias de cada cromosoma (una condición conocida como triploide) en lugar de las dos habituales que caracterizan a la mayoría de los organismos que son (somos) diploides. Su gran contribución fue desarrollar una técnica para producir plantas de sandía triploides que acabarían por dar frutos sin semillas.

Por qué los poliploides no producen semillas

Los seres humanos somos organismos diploides (en griego, doble capa, que habitualmente se representa en los esquemas como 2n) porque nuestros cromosomas van por pares. Normalmente la mayoría de nuestras células contienen 23 pares de cromosomas homólogos (uno del padre y otro de la madre), es decir, un total de 46 cromosomas. Las sandías son también unos diploides que normalmente tienen 22 cromosomas distribuidos en 11 pares. En la naturaleza dominan (dominamos) los organismos diploides, pero también los hay poliploides.

La poliploidía es el fenómeno que presentan células, tejidos u organismos con tres o más juegos completos de cromosomas. Esas células, tejidos u organismos se denominan poliploides. La poliploidía es un fenómeno bastante frecuente en la naturaleza, aunque es más común en las plantas. Entre ellas los poliploides más frecuentes son los triploides (tres juegos de cromosomas: 3n) y tetraploides (cuatro juegos: 4n). Tampoco faltan hexaploides (6n) como el trigo harinero y octoploides (8n) como las fresas comerciales comunes.

La fertilidad de un poliploide depende de la viabilidad de los gametos y de los cigotos que producen. En general y para lo que aquí nos interesa, los individuos triploides son prácticamente estériles, mientras que los tetraploides suelen ser fértiles, aunque su fertilidad es menor que presentada por diploides.

Como los humanos, las sandías son normalmente diploides; sin embargo, a diferencia de los humanos en los que la triploidía es letal desde el inicio del desarrollo fetal, una planta con tres copias de cada cromosoma (triploide) se comporta perfectamente bien en sus actividades habituales: crece y fotosintetiza. El problema comienza con la meiosis.

Los poliploides con un número par de cromosomas, como el trigo y las fresas, pueden producir gametos normales, pero los que tienen un número impar (triploides y pentaploides) en su mayoría no lo hacen porque cuando se produce la meiosis (el imprescindible proceso de división celular mediante el cual se forman los gametos) la oosfera y las células que la rodean no se forman y el óvulo resulta pequeño, blando e irrelevante. 

Figura 2. Las plantas que crecen a partir de semillas triploides crecen normalmente, pero son estériles. El polen de una planta diploide se usa para estimular del desarrollo de la fruta, pero las semillas nunca se desarrollan.

Cómo conseguimos triploides

Los triploides sin semillas no se encuentran en las sandías naturales. Si es así, ¿cómo se consiguen plantas triploides a partir de una especie diploide? Respuesta: Si queremos obtener sandías sin semillas hay que bombardear a las plantas hembra con cargas de polen: se formarán sandías, pero no semillas (Figura 2).

De esa forma se puede reunir un gameto haploide (n) típico de uno de los parentales (la planta hembra) y un gameto diploide (2n) de otro. Teniendo en cuenta que lo normal es que los gametos sean haploides, la forma más segura de producir gametos diploides es conseguirlo a partir de un parental tetraploide (4n). Recuerde que los poliploides pares, a diferencia de los triploides, pueden producir gametos funcionales por meiosis.

La primera publicación sobre la inducción química de la poliploidía conseguida con éxito la hicieron en 1937 dos genetistas, Blakeslee y Avery, quienes lograron inducir la duplicación de cromosomas aplicando en semillas o en plántulas un alcaloide vegetal llamado colchicina. Algunos de sus experimentos incluían de manera un tanto pintoresca un nebulizador «comprado en Woolworths por veinte centavos».

Lo que comenzó en Woolworths terminó salpicando en los periódicos poco después de que los sus descubrimientos se hicieran públicos. Los reportajes periodísticos fueron tan exagerados que el editor del Journal of Heredity, la revista en la que se presentó la publicación, tuvo que incluir un comentario al final del artículo para sofocar las «adhesiones excesivamente entusiastas» que provenían de «la ola de publicidad extrañamente [sic] engañosa distribuida por periódicos de Hearst» que publicaban resultados tales como bebés gigantes y trigos altos como pinos.

Dejando a un lado el periodismo amarillo, la colchicina es tóxica. Sin embargo, al igual que muchos venenos, sus propiedades son médicamente útiles en dosis bajas y los humanos aún la consumimos para la gota y otras enfermedades inflamatorias. La colchicina actúa interfiriendo la mitosis, el tipo de división celular que ocurre constantemente en nuestro cuerpo creando células idénticas para crecer y mantenernos, entre otras cosas. Antes de que las células se dividan, replican su ADN para que cada cromosoma contenga dos copias de todo el material genético. Una célula diploide se convierte en dos células diploides.

Las células tratadas con colchicina replican su ADN como de costumbre, pero no se dividen; simplemente continúan viviendo con las copias extra de sus cromosomas. Lo que Blakeslee y Avery identificaron fue la cantidad correcta de colchicina y el período de tiempo adecuado para prevenir la división celular e inducir tetraploidía, pero permitiendo que las células comenzaran a dividirse nuevamente poco después. 

Figura 3. Las semillas triploides de sandía se obtienen cruzando una planta materna tetraploide con una planta paterna diploide. Los embriones resultantes son triploides. Los frutos que contienen las semillas son tetraploides y no se comercializan como alimento. Las semillas triploides se cosechan para venderlas a los productores.

Con el protocolo correcto, las partes de la planta que se desarrollan después del tratamiento con colchicina, incluidas las flores, serán tetraploides. Las flores tetraploides producirán gametos diploides (a través de la meiosis) que se unirán con gametos haploides de plantas femeninas diploides para crear descendencia triploide.

Hitoshi Kihara no tardó en aplicar la nueva y prometedora técnica de la colchicina a las sandías, pero tardó un tiempo en perfeccionarla. Uno de los problemas que encontró es que las plantas tetraploides tienen algunas dificultades para producir gametos. Por lo tanto, lo que hizo Kihara y luego han seguido haciendo miles de agricultores es seleccionar las líneas tetraploides más fértiles en las que la meiosis es normal. Una vez seleccionadas, las líneas tetraploides se mantienen y se pueden propagar por semillas. No es necesario volver a utilizar colchicina, excepto para iniciar una nueva variedad tetraploide.

Las compañías de semillas usan plantas diploides para polinizar flores tetraploides que se convierten en frutos que contienen semillas con embriones triploides. Los aficionados que tienen huertos compran esas semillas para plantarlas como variedades sin semillas.

Cada vez más y más triploides

Gracias a la magia de la colchicina, se puede diferenciar fácilmente una sandía diploide de otra triploide. Si tiene semillas negras brillantes completamente desarrolladas, es un diploide. Si no es así, es un triploide.

Con muchas variedades sin semillas muy sabrosas disponibles, ¿por qué hay quien sigue cultivando sandías con semillas? Una razón es que las semillas triploides cuestan aproximadamente el doble que las semillas diploides porque las empresas comercializadoras necesitan recuperar la inversión en el desarrollo de líneas tetraploides y la producción anual de semillas.

Otra cuestión para considerar es el coste de oportunidad de cultivar variedades de sandía sin semillas. Junto a las plantas triploides, los agricultores tienen que plantar plantas diploides "polinizadoras", en una proporción de triploides de 2 a 1. Hacerlo asegura que haya suficiente polen depositado en los estigmas de las flores triploides para desencadenar la formación de frutos. Los agricultores no solo pagan más por las semillas triploides, sino que tienen que dejar espacio para que crezcan las plantas diploides. Su coste adicional a menudo se transfiere a los consumidores en el mercado y estos puede que no quieran pagar un precio más elevado.

Figura 4. Desde arriba a la izquierda, moviéndose en el sentido de las agujas del reloj, las etapas de creación de una sandía sin semillas. Para hacer una línea tetraploide, se aplica colchicina a las plántulas diploides. Se permite que la planta tetraploide resultante florezca y produzca semillas. Se plantan esas semillas y se seleccionan las mejores versiones durante varias generaciones para establecer una línea tetraploide sólida. Cada año, los productores de semillas fertilizan las plantas tetraploides con polen de plantas diploides para crear semillas triploides. Las semillas triploides se venden a los agricultores como variedades sin semillas. Estas plantas deben ser polinizadas por una planta diploide para producir la fruta que comemos.

Pensar en las abejas

Ahora, tengamos en cuenta a las abejas. Un estudio reveló que las abejas tienen que visitar una flor triploide de 16 a 24 veces antes de que produzca un buen fruto. Eso es el doble de visitas de las que requiere una variedad con semillas. Puede que los humanos hayamos escapado de la pesadilla de una plaga de orugas carnívoras de varios metros de largo, pero para las abejas las flores triploides son un problema serio y, dado su trabajo polinizador y melífero, será mejor que hagamos todo lo posible para mantenerlas felices, sanas y abundantes.

sábado, 19 de marzo de 2022

Semillas que parecen cagadas (con perdón)



Quizás debería haber escrito excrementos, deposición, deyección, heces, estiércol, detrito, residuos, inmundicias, porquerías, mierda, boñiga, o caca, pero cagada es una palabra más rotunda y, además, su raíz etimológica es muy antigua y, más o menos modificada, aparece en otros idiomas. Empezaré con la etimología y luego seguiré con la etología. 

La palabra “cagar” tiene una raíz indoeuropea de más de 5.000 años de antigüedad. Casi todas las lenguas romances conocidas tienen una palabra emparentada con ese verbo y todas ellas derivan del verbo latino cacāre, “defecar”, a su vez derivado del sustantivo caca “excremento”. 

Esa palabra no es exclusiva del latín y está documentada en la mayor parte de ramas derivadas del antiguo protoindoeuropeo, la protolengua hipotéticamente reconstruida que habría dado origen a las lenguas indoeuropeas. En griego clásico encontramos κάκκη kákkē “excremento”, en antiguo irlandés tenemos cacc, en bretón kac'h y en galés cach, a partir de las cuales podemos reconstruir el protocéltico “kakkā”. En lituano y letón tenemos kaka, y en ruso tenemos ка́ка

También en lenguas que nos resultan más extrañas hay vocablos relacionados: en armenio clásico tenemos քակոր kʿakor y en albanés moderno kakë. De todas esas formas cabe deducir que en el protoindoeuropeo existió la raíz “kak(k)” con el mismo significado que según consideran los filólogos debía usarse hacia el 3500 a.C.; aunque es posible que se remonte a una forma más antigua, pero ya difícil de rastrear. 

Y ahora pasemos la etología, la disciplina que analiza el comportamiento de los seres vivos. El comportamiento de animales y plantas, en muchos casos condicionado por el sexo, o más exactamente, por el imparable impulso de la reproducción, es un tema fascinante que los amables seguidores de este blog habrán podido leer en artículos como estos: 1, 2, 3, 4, 5, 6 y muchos más.

Reproducirse plantea a veces problemas que las plantas han resuelto como mejor han podido. Veremos hoy el caso de Ceratocaryum argenteum, una planta africana que pertenece a una familia exótica para nosotros, las restionáceas, que como pueden ver en las fotografías guardan fuertes similitudes anatómicas y morfológicas con juncos y cereales. Para C. argenteum reproducirse no es tarea fácil y para diseminarse con éxito sus semillas se hacen pasar por excrementos con el único propósito garantizar la existencia de la nueva generación. 

Similitudes entre las semillas de Ceratocaryum argenteum y bolitas de estiércol. a–c, vistas vertical (a) y lateral (b) de una semilla de C. argenteum, y de otra que se ha abierto (c) para mostrar el endospermo y la gruesa capa interna leñosa de la cubierta de la semilla y la capa externa tuberculada que juntas forman la cáscara. d, el escarabajo pelotero coprófago Epirinus flagellatus. e, heces del antílope bontebok (Damaliscus pygargus).


Esta planta sudafricana necesita enterrar sus semillas para poder germinar y lo consigue utilizando un mecanismo único y muy original. La planta produce unas grandes semillas marrones y redondas que son muy parecidas al estiércol de algunos antílopes. Confundidos por su aspecto, pero sobre todo por un intenso aroma a estiércol (que es similar porque el excremento y las semillas comparten una serie de sustancias químicas) los escarabajos peloteros coprófagos Epirinus flagellatus las llevan rodando antes de enterrarlas en el suelo para comerlas tranquilamente más tarde o colocar en ellas sus huevos de los que emergerán larvas también coprófagas que tienen la suerte de nacer en medio de una nutritiva despensa. 

Como las semillas son duras y no ofrecen recompensa a los escarabajos, cuando estos se percatan del engaño dejan a la semilla enterrada y continúan con su rutina. Si no fuera por la ayuda del escarabajo, la reproducción de C. argenteum se vería seriamente afectada, porque como sus semillas germinan solo después de que el terreno sufra uno de los incendios recurrentes del fynbos surafricano, de no quedar enterradas estarían expuestas a los efectos dañinos del sol y otros factores como los roedores a los que comer semillas nutritivas les encanta. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

domingo, 13 de marzo de 2022

La planta que dejó huérfano a Abraham Lincoln

El 6 de octubre de 1818 un niño de nueve años ayudaba a su padre, Thomas, un colono del valle del Ohio, a cortar tablas para construir un tosco ataúd. Colocaron en su interior el cuerpo de la madre del niño, fallecida la víspera. La enterraron en la colina al sur de la granja familiar. Thomas siguió la costumbre de los pioneros, colocó piedras a la cabecera y al pie de la tumba y grabó las iniciales, NHL, en la cruz de madera. NHL, Nancy HanksLincoln, madre del décimosexto presidente de Estados Unidos, Abraham Lincoln, murió a causa de una extraña enfermedad.

Después de conseguir la independencia en 1783, miles de flamantes estadounidenses como Daniel Boone y Thomas Lincoln cruzaron los Alleghanies en Kentucky y se establecieron como colonos a lo largo de la cuenca alta del río Ohio. Cuando inundaron la frontera del Medio Oeste fueron azotados por una enfermedad nueva y mortal. Era desconocida en la poblada costa Este y en cualquier otra parte del mundo.

Los colonos se vieron obligados a adivinar su causa e intentar tratarla sin tener experiencia previa ni los conocimientos de la investigación clínica moderna. La patología de la enfermedad y el descubrimiento de un tratamiento eficaz tuvieron que esperar hasta el avance de la bioquímica en el siglo XX.

Para entonces, la que sería conocida como “enfermedad de la leche” casi había desaparecido y hoy prácticamente ha caído en el olvido.

En 1810, el médico y escritor Daniel Drake escribió un extenso ensayo sobre Cincinnati y su entorno. Los “valles interiores de Norteamérica”, como los llamó Drake, estaban poblados por colonos que cruzaron las montañas para empeñarse en una vida ardua y precaria. Las principales enfermedades a las que se enfrentaron eran las comunes en la época: malaria, disentería, cólera, fiebre tifoidea, infecciones estreptocócicas, viruela y neumonía.

Eran males comunes en la costa Este, colonizada casi doscientos años antes. Los primeros colonos europeos que se asentaron en Nueva Inglaterra poseían conocimientos sobre los síntomas y los tratamientos relativamente eficaces de la medicina popular para cada una de esas enfermedades, conocidas en Europa desde hacía siglos.

A principios del siglo XIX la medicina popular era más medieval que moderna: los tratamientos propugnados por el médico griego Galeno todavía estaban vivos en los “valles interiores” de Drake. Sangrías, purgas y una antigua farmacopea basada en los humores hipocráticos eran la norma que aplicaban barberos y curanderos.

Los colonos solamente sabían que el mal que los diezmaba era impredecible, intratable y sumamente letal. Mató a centenares, aterrorizó a miles y provocó crisis económicas locales. Se abandonaron aldeas y granjas; el ganado murió; familias enteras fueron sus desdichadas víctimas. Huir de la nueva peste se hizo una práctica común. Henry Basome se mudó tres veces huyendo de la enfermedad, pero sucumbió antes de poder hacer una cuarta mudanza.

Años más tarde, la enfermedad casi desapareció sin que se hubiera emprendido ninguna acción sanitaria especial, al menos ninguna dirigida a su erradicación. Su desaparición fue una consecuencia del progreso de la civilización del Medio Oeste y de los avances agropecuarios.

En un apéndice de su ensayo, Daniel Drake incluyó un informe de 1809 de un tal doctor Barbee de Virginia, que había visitado el suroeste de Ohio y descrito allí una enfermedad nueva, con una sintomatología clínica de debilidad, espasmos y dolores musculares, vómitos, estreñimiento severo, aliento desagradable, desfallecimiento generalizado, coma y muerte.

Barbee observó síntomas similares en vacas, caballos, ovejas y perros. Los agricultores llamaban a la enfermedad “tembladeras” porque sus animales domésticos se debilitaban y tiritaban al menor esfuerzo. Los temblores aparecían cuando los animales pastaban o las crías mamaban y parecía cebarse en los valles y piedemontes cubiertos de robledales, especialmente en el condado de Champaign, Ohio, de donde había intentado escapar, sin éxito, el desdichado Basome.

Un “malestar estomacal” por culpa de la leche

Drake y Barbee fueron los primeros en describir una enfermedad que parecía endémica, a la que se denominó primero sick stomach (malestar estomacal), puking illness (enfermedad del vómito), y más tarde slows (enlentecimiento). Por entonces, nadie la relacionaba con la leche.

En 1811, el Cincinnati Liberty Hail publicó un artículo en el que relacionaba el “malestar estomacal” con la leche de las vacas que pastaban sueltas en los bosques y proponía que se examinara el estómago de los animales muertos por los “temblores” para conocer qué planta podría haber sido responsable de su envenenamiento.

Cabaña de Pigeon Creek, Indiana, en la que falleció la madre de Abraham Lincoln. La cabaña aparece tal y como fue expuesta en la Exposición Universal de San Luis, Misuri, de 1904. Missouri History Museum
Una de las familias pioneras que conoció la enfermedad por experiencia directa fue la de Thomas Lincoln. En el verano de 1816, Thomas y Nancy Hanks Lincoln, con sus dos hijos, un primo y más tarde los tíos de Nancy, levantaron su cabaña de troncos en un bosque cerca del río Pigeon, un afluente del Ohio que discurre por el sur de Indiana. Poco después, en el otoño de 1818, un grupo de vecinos falleció víctima del mismo mal.

Entre los muertos estaban los tíos de Nancy, y luego la propia Nancy Lincoln.

Es muy probable que la familia Lincoln no supiera qué los había matado, porque el rastro de la enfermedad no empezó a aclararse hasta que la doctora Anna Pierce Hobbs Bixby identificó la planta en la década de 1830. En la década de 1870, Dennis Hanks, primo de Nancy que había vivido en la cabaña de los Lincoln durante años, confirmó que los Lincoln fueron víctimas dela enfermedad de la leche.

También recordaba que la familia se fue de Indiana a Illinois para escapar de una epidemia que amenazaba con acabar con todos. Esa fue la causa de que el primer cargo político de Abraham Lincoln, nacido en Kentucky, fuera el de senador por Illinois (1847-1849).

Se encuentra al culpable

Durante la primera mitad del siglo XIX numerosas publicaciones describieron la enfermedad y el nombre sick stomach evolucionó a enfermedad de la leche, porque para entonces ya se relacionaban la lactancia de potros, corderos y terneros y el consumo humano de productos lácteos con la aparición de los síntomas.

Pero pasaría un siglo y medio hasta que científicos y médicos dieran con las causas: la enfermedad de la leche es una intoxicación causada por el tremetol, un alcohol que se encuentra en Ageratina altissima, una planta endémica de la cuenca atlántica de Norteamérica, donde es conocida como white snakeroot (raíz de la serpiente blanca).



Entre tres y diez días después de ingerir alimentos (leche, mantequilla, queso o carne) procedentes de animales infectados, el tremetol comienza a producir sus efectos tóxicos: la inhibición de la citrato sintasa, una enzima que cataliza el primer paso en el ciclo del ácido cítrico o ciclo deKrebs, el complejo proceso metabólico que produce energía en forma de ATP.

Inhibida la enzima, los pacientes afectados acumulan sustancias ácidas que normalmente se metabolizan para obtener energía. El exceso de ácido produce una acidosis semejante a la cetoacidosis diabética, una complicación grave de la diabetes mellitus que ocurre cuando el organismo produce niveles elevados de cetonas.

Por eso, por la acidez, uno de los síntomas más característicos de la enfermedad era un olor fétido en el aliento del paciente, a veces tan intenso que podía detectarse al entrar en una cabaña (los médicos descubrirían mucho más tarde que el olor lo producía la acetona). Los tratamientos eran variados y de amplio espectro, pero ninguno era específico ni eficaz. La purga intestinal con calomelanos, la sedación con opio y alcohol y la sangría eran tratamientos comunes.

Los que no morían rápidamente se recuperaban, aunque lentamente, y muchos quedaban discapacitados de por vida por un debilitamiento generalizado.

Estado de la tumba de Nancy H. Lincoln en 1916. W & E Rech
Cuando los pioneros comenzaron a apear los bosques para proporcionar pastos al ganado, la planta fue perdiendo su hábitat y la incidencia de la enfermedad disminuyó. Hoy ya no es un problema, pero en un giro irónico de la historia, algunos ejemplares de Ageratina altissima siguen creciendo a solo unos metros de la tumba de Nancy Lincoln

Publicado originalmente en The Conversation el 19 de enero de 2022.


sábado, 12 de marzo de 2022

Hongos que mimetizan flores

 


Empecemos por una pizca de ciencia ficción. Imagine por un momento la terrible posibilidad de que hubiera un hongo capaz de secuestrar las estructuras reproductoras humanas para reproducirse. Eso es exactamente lo que hace un hongo patógeno recientemente descubierto que mimetiza las flores de dos especies de margaritas amarillas para engañar a los habituales insectos polinizadores de estas para que, en lugar de polen, trasladen las esporas del hongo, favoreciendo así su dispersión.

La formación de falsas flores (pseudoflores) es, quizás, el resultado más extraño de una interacción planta-hongo. Un equipo de investigación del Departamento de Agricultura de Estados Unidos ha encontrado un nuevo sistema de mimetismo floral en el que dos especies de hierbas de ojos amarillos nativas de las sabanas de Guyana, Xyris setigera y X. surinamensis, desarrollan pseudoflores constituidas completamente por tejidos producidos por el hongo parásito Fusarium xyrophilum.

Las Xyridáceas forman una familia de plantas monocotiledóneas con hojas basales de las que se levantan escapos (tallos sin hojas) rematados en su extremo por inflorescencias que parecen espigas rodeadas por escamas (brácteas) persistentes imbricadas como las tejas de un tejado aunque dispuestas en espiral.

Las vistosas flores trímeras del género Xyris son efímeras y se abren solo unas pocas horas. Generalmente sólo una o dos flores por inflorescencia se abren al mismo tiempo. Por eso, los polinizadores, unas abejas almacenadoras de polen, disponen de muy poco tiempo para obtener la recompensa floral.

Inflorescencias de Xyris infectadas por Fusarium. (A) Pseudoflor joven de color amarillo anaranjado. (B) Pseudoflor madura. (C) Sección longitudinal de una inflorescencia infectada de X. surinamensis. (D) Flora amarilla sana de la misma especie. Fuente.


La demostración visible de la infección por el hondo comienza cuando un ejemplar de Xyris infectado empieza a producir su característica inflorescencia alargada. A primera vista, nada parece anormal. La inflorescencia se alarga y su extremo madura poco a poco hasta que las flores están listas para abrirse.

Incluso cuando la falsa flor comienza a emerger entre las brácteas apretadas de la inflorescencia, el proceso sigue pareciendo normal. Gradualmente emerge una estructura similar a una flor de color amarillo brillante que se parece extraordinariamente a una auténtica flor de Xyris. Sin embargo, una observación más detallada revela algo muy diferente.

En lugar de pétalos, las inflorescencias infectadas producen una pseudoflor completa con estructuras que parecen pétalos. La pseudoflor no tiene nada que ver con la planta: está formada totalmente por el micelio de Fusarium. La semejanza morfológica va mucho más allá. Cuando los investigadores analizaron esas pseudoflores descubrieron que, para empezar, producen pigmentos que reflejan la luz ultravioleta de la misma manera que lo hacen las flores reales.

También emiten un complejo de compuestos aromáticos volátiles que atraen a las abejas polinizadoras de los Xyris. De hecho, al menos uno de esos compuestos coincide exactamente con un compuesto aromático producido por las auténticas flores de las dos especies de Xyris.

Combinadas con el examen de la morfología macroscópica de las pseudoflores, las observaciones microscópicas y los resultados de los análisis PCR, demuestran que el hongo había producido una infección sistémica en ambas especies de Xyris y, como consecuencia, las había esterilizado impidiendo el desarrollo de sus flores para formar pseudoflores capaces de reproducir al hongo.

¿Qué motiva que un hongo imite las flores con tanta precisión? Reproducirse, por supuesto. Fusarium xyrophilum no puede existir sin sus hospedantes del género Xyris. Como los Xyris no son eternos, para que su ciclo vital continúe Fusarium debe infectar a otros ejemplares de Xyris. Ahí es donde el papel de las pseudoflores demuestra todo su valor. Debido a que se parecen tanto en apariencia como en aroma a las flores reales, las abejas polinizadoras las tratan como si fueran flores. Las abejas se posan sobre ellas y, despistadas al no encontrar lo que buscan, curiosean la estructura del hongo hasta que descubren que no hay recompensa. No importa, ya han quedado cubiertas de esporas de Fusarium.

A medida que las abejas visitan otras Xyris, inevitablemente depositan esporas en cada planta en la que se posan. Esencialmente, el hongo se aprovecha de las interacciones planta-polinizador para su propia reproducción. Bien, ya sabemos los extraordinarios beneficios que obtiene el hongo parásito.

Cabe ahora preguntarse si las plantas sacan algo en limpio. De momento solo es posible especular. Como las pseudoflores duran mucho más que las efímeras flores reales y, por lo tanto, con el tiempo podrían servir para atraer más polinizadores al área en la que viven, es factible que las poblaciones de Xyris podrían resultar beneficiadas al tener algunos ejemplares infectados.

Es solamente una hipótesis, pero quién sabe qué revelarán más investigaciones sobre la ecología de este extraño mecanismo de relación dentro del maravilloso mundo de las interacciones entre plantas y hongos. © Manuel Peinado Lorca. @mpeinadolorca.

miércoles, 2 de marzo de 2022

Enjambre o la nostalgia de un tiempo que se fue

Los chinos utilizan dos pinceladas para escribir la palabra crisis. Una pincelada significa peligro, la otra oportunidad. En una ocasión dijo John F. Kennedy que en una crisis hay que tomar conciencia del peligro, pero también reconocer la oportunidad. Y es que no hay mal que por bien no venga, el título que eligió Ruiz de Alarcón para una obra suya de 1630 que ahora viene de perillas cuando dicen que, para gozo de literatos y ventura de libreros, los casi dos años que llevamos cautivos de la pandemia han servido para incrementar la lectura y aclarar los anaqueles de las librerías.

Al menos en mi caso ha sido así, hasta el punto de que a veces, leyendo hasta tres libros a la vez, recordaba lo que escribió Cervantes: «yo soy aficionado a leer, aunque sean los papeles rotos de las calles». En esa glotona actividad de lector desmedido he encontrado libros de toda laya, incluyendo algunos que hubieran sido más útiles «como sustitutos de la cachiporra o del pisapapeles», según decía Moratín.

Pero en todo yermo nacen flores hermosas y entre mis lecturas he atrapado una joya titulada Enjambre, del toledano Rafael Cabanillas, un profesor empeñado en escribir novelas. Escribir novelas lo puede hacer cualquiera que ponga algún tesón en ello (a algunas de las recién leídas me remito), pero escribir buenas novelas es cosa bien distinta y al alcance de unos pocos elegidos. Rafael Cabanillas es uno de ellos.

Hasta la primavera de 2020, en pleno confinamiento, yo no conocía Quercus. En la raya del infinito, la primera novela de Cabanillas a la que dediqué una reseña en este mismo blog, cuya cuarta edición acaba de aparecer en las librerías. Llegarán más, seguro, y lo harán de la mano de Cuarto Centenario, la editorial que dirige Francisco del Valle, un impresor metido a editor que está siempre más atento a su amor a los libros y a promocionar autores noveles que a la cuenta de resultados.

Si escribirlas es difícil, publicar novelas sin recurrir a la autoedición es algo así como transitar por el laberinto del Minotauro o el castigo de Sísifo. Por mejor pluma que tengan, si permanecen ajenos a los grandes agentes capaces de colocar libros de los hunos y los hotros (Unamuno dixit), los escritores no consagrados parecen condenados a empujar perpetuamente un libro montaña arriba hasta la cima de una editorial sólo para verlo caer rodando hasta las faldas, desde donde deben recogerlo y empujarlo nuevamente hasta la cumbre y así indefinidamente.

«Pueden impedirte ser un autor publicado, pero nadie puede impedirte ser un escritor». Lo dijo Katherine Neville, que recurrió al aforismo después de pasar varios años enviando a editoriales y agentes literarios su manuscrito, El ocho, un raro thriller entre histórico y esotérico que, tras haber esquivado los portazos de docenas de editoriales, en 1987 eclosionó en superventas en doce lenguas, requirió decenas de ediciones y vendió millones de ejemplares gracias a la única editorial que creyó en ella.

No ha sido la única vez que ha ocurrido. Desde el Ulises de James Joyce hasta el Harry Potter de J.K. Rowling –pasando por obras tan notables como Cien años de soledad, Santuario, El señor de los anillos o La conjura de los necios– son muchos los ejemplos de libros clásicos, superventas editoriales y hasta obras maestras que estuvieron a punto de no ver la luz. La censura y la ceguera editorial se confabularon en muchos casos en su contra. Por eso, que Rafael Cabanillas venga de la mano de las elegantes y mimadas ediciones de Cuarto Centenario es una excelente noticia y una apuesta por el futuro de un autor y de un editor cuyo empeño merece el reconocimiento de los lectores.

«La memoria –escribió Cela- es como un mansísimo tamiz que quita aspereza a los sucesos y los pule». La cita del quinto premio Nobel de Literatura español cuadra a la perfección con la lectura de Enjambre, segunda entrega de la que podría constituir una todavía inconclusa saga literaria de los Montes de Toledo que confío esté puliéndose en la memoria creativa de Cabanillas.

La novela no es una ciencia, es un arte en el que no se tiene éxito si no es por la imaginación. Por eso, el talento de los novelistas consiste en hacer un conjunto verdadero con trazos que no son más que verdaderos a medias. Esos trazos son fábulas, tradiciones y leyendas, las más de las veces colecciones de relatos evocadores que transmiten una lejana y lancinante melancolía.

Quienes escriben no sólo escriben a fin de hacer visible para los demás algo que han observado, sino también para acompañar algo invisible hacia su destino insondable. La melancolía invisible de lo que fue, hito inicial de un camino desde el pasado que conduce al incierto futuro, porque el saber histórico es un recuerdo nostálgico al servicio de una esperanza utópica: lo que queremos que sea nuestro entorno, nuestro país, nuestra ciudad o, en el caso de Enjambre, la comarca de Los Montes, convertida de la mano de Cabanillas en un Macondo situado en el interfluvio del Guadiana y el Bullaque.

Como escribió Thoreau, no es que la historia tenga que ser larga, es que lleva mucho tiempo hacerla corta. Quizás por ello hay que saludar gozosamente el encuentro con un libro que se hace corto, con una obra asequible, amena y concisa, en la que Rafael Cabanillas ha sabido resumir la esencia de la historia de uno de esos mundos casi perdidos que hemos dado en llamar “la España vaciada” en los que resuenan voces lejanas, de otros tiempos, se pisan las huellas de un pasado que es presente, de un tiempo detenido, en el que la tierra se despereza hasta el infinito.

Un universo rural que Cabanillas recupera para que el lector recree un tiempo pasado que ya no volverá bien guiado por personajes ꟷTiresias, el señor Jacobo o Deogracias, maestro frustrado y dramaturgo de tabernaꟷ refugiados entre las ruinas, algo extraviados por la larga soledad sufrida, con las sensaciones de quienes recuerdan cómo poco a poco todos sus vecinos y amigos han muerto o se han marchado a la ciudad y saben que el tiempo los sepultará a la sombra de madroños, encinas y serbales, bajo el húmedo musgo que ha invadido los riscos, su historia y su recuerdo, pero cuya sabiduría popular transmiten en un lenguaje olvidado de palabras añejas plenas de significados que no pueden recrearse con el florido y adormecedor vocabulario postmoderno de otro inolvidable personaje de la novela, Sophie Baker.  

Enjambre es un buen libro y una excelente crónica de un territorio que uno, por razones que no vienen al caso, conoce bien, pero que ahora ꟷllevado por Rafael Cabanillasꟷ vuelve desde donde habita el olvido a través de una amena, concisa, asequible y bien expuesta narración de una región cuyo trasfondo, es múltiple y complejo, abigarrado y envuelto en una misteriosa y fantástica bruma, como Ainielle, el pueblo abandonado del Pirineo aragonés de Llamazares; de Yoknapatawpha, el ficticio condado de Faulkner; de Celama de Luis Mateo Díez; de la Región de Juan Benet; de la tierra desnuda de Rafael Navarro o de Comala, el pueblo muerto de Juan Rulfo, que viven en un no-tiempo, suspendido, inerte, cuyos habitantes no tienen existencia externa  y con paciencia infinita, sin una queja, sin un lamento, con solo el zumbido de las moscas, los cascos de la mula golpeando contra las pedreras de las rañas y el leve crujido de los huesos domados por la azada y por la reja que recorre una tierra mil veces arada que se despereza hasta el infinito dependen de la memoria para ser.

Decía Cervantes que la pluma es la herramienta por la que fluye el alma. Por la pluma de Cabanillas fluye el alma, el corazón y el sentimiento de quien conoce muy bien su región y, por lo mismo, la ama y no la guarda para sí, sino que tiene la generosidad de regalarnos los sentidos con la cuidada edición de un buen libro contado con la pasión de lo que merece la pena ser contado sabiendo que, como escribió Espinel en La Vida de Marcos de Obregón, «los libros hacen libre al que los quiere».

Que goces, desconocido lector, como yo he gozado con Enjambre y disfrutes de él como yo lo he disfrutado: aprendiendo lo que no sé y aprehendiendo el olvido para luego contarlos con pasión evocando nostálgicamente el pasado como lección para el mañana.