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¿Pensabas que el organismo vivo con el genoma más grande podría ser la ballena azul, un elefante africano o tal vez una secuoya gigante? Ni siquiera cerca. ¿Un ser humano? Nuevamente se equivoca. Ese honor recae en cambio en un pequeño helecho que crece en el territorio francés de ultramar de Nueva Caledonia en el suroeste del Océano Pacífico.
Una nueva investigación muestra que esta especie de helecho tenedor, llamada Tmesipteris oblanceolata, tiene un genoma (toda la información genética de un organismo) que es un 7 por ciento más grande que el de la anterior poseedora del récord, la planta japonesa con flores Paris japonica, y más de 50 veces el tamaño del genoma humano.
La métrica para el tamaño del genoma era el número de pares de bases, las unidades fundamentales del ADN, en los núcleos celulares de un organismo. Si se estirara como si fuera un ovillo de lana, la longitud del ADN de cada célula de este helecho se extendería casi 106 metros (350 pies), más alto que la Estatua de la Libertad de Nueva York, la torre del reloj del Big Ben de Londres o el Taj Mahal de la India. . El genoma humano se extendería apenas 2 metros (6,5 pies).
El helecho crece principalmente en el suelo o encima de troncos de árboles caídos en Nueva Caledonia, a unas 750 millas (1200 km) al este de Australia, y en islas vecinas como Vanuatu.
«Podemos decirles que esta especie no es muy llamativa. Es una planta pequeña, típicamente de 10 a 15 centímetros (4 a 6 pulgadas) de altura, que fácilmente podría pasar desapercibida para cualquiera que no la esté buscando específicamente», dijo el evolutivo. El biólogo Jaume Pellicer del Instituto Botánico de Barcelona (IBB), coautor principal del estudio publicado el viernes en la revista iScience.
Los especímenes utilizados en el estudio fueron recolectados el año pasado en la isla Grande Terre de Nueva Caledonia. Sus estructuras en forma de hojas no son hojas verdaderas, sino tallos aplanados. Pertenece a una familia de helechos cuyo linaje evolutivo se separó de otros helechos hace unos 350 millones de años, aproximadamente 120 millones de años antes de que aparecieran los dinosaurios.
Un genoma grande no se considera beneficioso.
«Creemos que Tmesipteris oblanceolata tiene un genoma tan grande no por ninguna ventaja evolutiva sino simplemente porque, por una razón que aún no conocemos, con el tiempo no ha logrado eliminar de manera eficiente secuencias de ADN no funcionales o redundantes», dijo Pellicer.
El ADN, que transporta la información genética de un organismo, se compone de dos hebras unidas que se enrollan entre sí en una forma llamada doble hélice que parece una escalera retorcida. Los pares de bases forman los peldaños de la escalera.
MÚLTIPLES CONSECUENCIAS
El tamaño del genoma tiene múltiples consecuencias. Por ejemplo, los genomas más grandes requieren más recursos para la replicación, reparación y transcripción del ADN, un proceso que utiliza una célula para producir las proteínas que un organismo necesita para funcionar.
«Este aumento de la demanda puede agotar los recursos energéticos y de nutrientes de la planta, que de otro modo podrían utilizarse para el crecimiento, la reproducción y las respuestas al estrés», dijo la bióloga evolutiva del IBB y coautora principal del estudio, Oriane Hidalgo.
Los genomas más grandes necesitan células más grandes para albergarlos y tardan más en replicar el ADN, lo que ralentiza la división celular que sustenta el crecimiento. Esto podría reducir la capacidad de una especie de planta para competir por la luz, el agua y los nutrientes, haciéndola ecológicamente más restringida, dijo Hidalgo.
Los científicos se han preguntado por qué algunos organismos tienen genomas grandes y otros no.
«Esta es realmente una pregunta desconcertante. Pero lo que está claro es que no existe ninguna relación entre el tamaño del genoma y la complejidad del organismo», dijo la genetista vegetal y coautora del estudio Ilia Leitch del Real Jardín Botánico de Kew en Londres.
Tampoco existe relación entre el tamaño físico de un organismo y el tamaño de su genoma. El genoma del pequeño helecho es aproximadamente un 6.000 por ciento más grande que el de una ballena azul, el animal más grande de la Tierra, y aproximadamente un 4.650 por ciento más grande que el de un elefante africano, el animal terrestre más grande. También es aproximadamente un 1.500 por ciento más grande que la secuoya gigante, la planta más alta.
El pez pulmonado jaspeado de África tiene el genoma animal más grande conocido. El helecho es casi un 25 por ciento más grande.
Los científicos han medido el tamaño del genoma de unos 20.000 organismos que poseen núcleos claramente definidos, siendo los genomas grandes la excepción y no la regla.
«El tamaño del genoma es un carácter importante de la biodiversidad, ya que se ha demostrado que influye en cómo, dónde y cuándo una planta puede crecer y competir, y responder a desafíos ambientales como el cambio climático y la contaminación», dijo Leitch.
