Un análisis genético de 400 muestras de la especie Brassica rapa ha ayudado a vislumbrar su compleja domesticación. Según la nueva información, el ancestro silvestre fue seleccionado según las raíces más engrosadas, generando los famosos nabos ricos en almidón, y después para semillas oleaginosas y una serie de variedades con hojas comestibles como el repollo chino, bok choy y grelo.
Esto es según una nueva investigación que representa la mirada más completa hasta ahora sobre cómo los humanos domesticaron la especie ubicua Brassica rapa. Los hallazgos desenredan la compleja red de domesticación de esta especie, lo que puede ayudar a los investigadores a comprender mejor la evolución en general. También pueden proporcionar información para preservar importantes recursos genéticos a medida que el cambio climático y las nuevas plagas amenazan algunos cultivos.
La profesora de botánica de la Universidad de Wisconsin-Madison Eve Emshwiller y su ex alumno de posgrado Alex McAlvay dirigieron la investigación, que se publicó el 30 de abril en la revista Molecular Biology and Evolution.
[Recomendado: 6.000 años de mejoramiento genético de la lechuga: Desde una maleza con espinas hasta las variedades modernas comestibles]Al secuenciar el ADN de más de 400 variedades diferentes de Brassica rapa de todo el mundo, identificaron tanto a Hindu Kush como el probable centro de domesticación como a las malezas de la región del Cáucaso como parientes silvestres más probables de los cultivos de hortalizas de la especie.
Las verdaderas identidades de estos parientes silvestres, que han estado ocultas durante años debido a la enmarañada red de relaciones familiares en la especie, brindan información valiosa tanto a los biólogos evolutivos como a los fitomejoradores.
«Podríamos querer esta información para conservar esos parientes silvestres, para que no desaparezcan en el curso de la pérdida de hábitats», dice Emshwiller. Las plantas silvestres pueden conferir rasgos valiosos cuando se cruzan con cultivos, que normalmente pierden su resistencia durante la domesticación.
«Y la domesticación es una buena forma de estudiar la evolución en general», añade Emshwiller. «Si entendemos cómo evolucionaron los cultivos bajo la influencia humana, eso puede ayudarnos a extrapolar cómo podrían evolucionar las plantas silvestres bajo diferentes tipos de selección».
Al igual que los labradores, chihuahuas y pugs son la misma especie de perro, Brassica rapa toma la forma de docenas de variedades de aspecto único, como nabos o verduras para cocinar, todas muy relacionadas. Hoy en día, estas variedades domesticadas están muy extendidas en las tiendas de comestibles y las malezas de la misma especie también han colonizado la mayor parte del mundo.
[Recomendado: Estudio actualiza la familia de plantas que incluye al brócoli, coliflor y coles de Bruselas | Mapean genéticamente una familia de verduras de hoja verde para mejorar la alimentación]Aunque se sabe desde hace mucho tiempo que los perros descienden de los lobos, la historia de Brassica rapa es mucho más turbia. Investigaciones anteriores han situado de diversas formas el evento de domesticación original en Europa, Asia occidental, Asia central o Asia oriental. Y no está claro si los nabos o las semillas oleaginosas fueron las primeras variedades domesticadas.
Esta confusión se debe a la ubicuidad de Brassica rapa y sus muchas formas de malezas, que podrían ser verdaderamente silvestres o simplemente cultivos escapados que se volvieron salvajes. Si bien las formas silvestres y asilvestradas se ven similares, sus historias genéticas son muy diferentes.
«En este trabajo usamos más de 400 muestras (de la especie), por lo que teníamos un conjunto de datos más amplio que el que se había usado anteriormente. Y también teníamos más colecciones silvestres de las que se habían usado anteriormente», dice McAlvay, ahora curador asistente en el Jardín Botánico de Nueva York. «Tener suficientes de esas formas no cultivadas nos permitió distinguir entre las malezas salvajes o escapadas y las que probablemente sean verdaderamente silvestres«.
Las secuencias genéticas de estas variedades permitieron a McAlvay y sus colaboradores reconstruir un árbol evolutivo de la especie. A partir de este árbol, descubrieron que los nabos de Asia Central eran los cultivos con mayor diversidad genética. Eso a su vez sugirió que los humanos en la región probablemente seleccionaron inicialmente las raíces principales más gordas y ricas en almidón que se convirtieron en nabos hace varios miles de años, cuando la agricultura se arraigó en todo el mundo.
Las antiguas referencias literarias a los nabos en la región, y la aparente existencia de la palabra «nabo» en el antepasado de las lenguas de la región, también respaldaron al nabo como la forma original domesticada.
[Recomendado: La manzana actual existe gracias a la megafauna extinta y la Ruta de la Seda]Los nabos luego se extendieron al oeste a Europa y al este al este de Asia, donde los agricultores luego seleccionaron hojas más grandes. Estas versiones de hojas se convirtieron en bok choy, repollo chino y brócoli rabe (o grelo), entre otras verduras que se encuentran en la actualidad.
«Esa selección paralela de formas frondosas es interesante y nos da un sistema evolutivo para comparar cómo puede surgir este rasgo frondoso», dice McAlvay. Otros agricultores seleccionaron otros linajes por sus semillas ricas en aceite.
De sus cientos de muestras, las que parecían verdaderamente silvestres procedían principalmente de la región del Cáucaso entre Turquía y Rusia. Otros dos parientes silvestres fueron aislados en Italia y Siberia, pero es posible que se hayan extendido allí desde el Cáucaso.
«Ahora conocemos un área importante a la que apuntar para la conservación de los parientes silvestres», dice McAlvay.
Los investigadores también modelaron la idoneidad del hábitat de la Brassica rapa silvestre hace 6.000 años, aproximadamente cuando la especie fue domesticada. Los climas pasados habrían sostenido a la especie principalmente en regiones montañosas que se extienden desde el este de Asia hasta Europa occidental, incluidas las regiones del Cáucaso y el Hindu Kush, brindando una amplia oportunidad para que los humanos propaguen la especie por todas partes.
En el futuro, los investigadores quieren incluir más muestras de malezas de la región de Hindu Kush en particular. Como sitio de domesticación, la región debería seguir albergando versiones salvajes de Brassica rapa.
Además de las oportunidades para la conservación y mejores métodos para estudiar la domesticación y la evolución, McAlvay dice que es un placer simple entender cómo esa verdura en el estante de la tienda de comestibles llegó a donde está.
«Es divertido saber de dónde provienen tus cultivos», dice.