Científicos de la Universidad de Southampton investigan qué hace que algunas plantas sean “aptas” para la domesticación

Los investigadores identifican factores genéticos y morfológicos que hacen que ciertas plantas sean más propensas a la domesticación, con implicaciones para el futuro de una agricultura que aspira a ser más sostenible.

campo de cultivo de maíz
Investigadores de la Universidad de Southampton publicaron un artículo en la revista Trends in Ecology and Evolution, revelando algunos factores que determinan la domesticación.

Hace miles de años, la domesticación de plantas transformó la forma en que las sociedades humanas aseguraban su subsistencia. Un nuevo estudio dirigido por científicos de la Universidad de Southampton, en colaboración con otras instituciones, revela las características genéticas y morfológicas que hacen que algunas especies silvestres sean más propensas a la domesticación, mientras que otras permanecen subutilizadas. Esta investigación, publicada en la revista Trends in Ecology and Evolution, podría ser crucial para crear cultivos agrícolas más resistentes al cambio climático.

Los investigadores destacan tres factores principales que determinaron la domesticación de algunas plantas en el pasado: plasticidad, composición genética simplificada y altas tasas de mutación. Estas características, sostienen los científicos, también podrían orientar la identificación de especies silvestres o subutilizadas que sean más adecuadas para el cultivo en un contexto de rápido cambio climático.

“Aunque miles de especies de plantas son comestibles, solo unos cientos han sido domesticadas y solo 15 aportan el 90% de las calorías consumidas por la humanidad”.

Profesor Mark Chapman, autor principal del estudio.

Durante el Neolítico, muchas especies silvestres fueron cultivadas como fuente de alimento, pero sólo una fracción fue realmente domesticada. Este fenómeno, según Chapman, plantea una pregunta central: ¿por qué tan pocas especies fueron capaces de pasar por el “embudo” de la domesticación?

Plasticidad: la adaptabilidad como clave del éxito

Uno de los conceptos centrales del estudio es la plasticidad, es decir, la capacidad de las plantas para adaptarse a diferentes condiciones ambientales. Las plantas que exhiben mayor plasticidad fenotípica pueden responder rápidamente a los cambios en el ambiente, revelando variaciones genéticas que pueden seleccionarse y fijarse a lo largo del tiempo. Por ejemplo, el cambio climático durante el Holoceno temprano y las prácticas agrícolas humanas como el riego y la fertilización pueden haber favorecido a las plantas capaces de adaptarse rápidamente a nuevas condiciones.

Los investigadores destacan el caso del teosinte, ancestro del maíz, que exhibió una alta plasticidad fenotípica al ser sometido a condiciones de cultivo humano. Este ejemplo demuestra cómo ciertos rasgos adaptativos pueden haber acelerado el proceso de domesticación.

Constitución genética y simplicidad de la selección

Otro factor determinante es la composición genética de las plantas progenitoras de los cultivos agrícolas modernos. Los investigadores sugieren que las plantas con un número reducido de genes responsables de características deseables, como mayor rendimiento o mejor sabor, fueron domesticadas más fácilmente. Este mecanismo, conocido como selección en loci de gran efecto, ha permitido una evolución más rápida de rasgos deseables en especies como el trigo y el arroz.

Además, el vínculo genético entre los rasgos positivos, como semillas más grandes y menor dispersión, puede haber acelerado el proceso de domesticación. Por el contrario, el vínculo entre rasgos deseables e indeseables podría haber dificultado la domesticación de otras especies.

La tasa de mutación surge como un tercer factor crucial. Las plantas que presentan mutaciones frecuentes tienen más probabilidades de producir rasgos beneficiosos para los humanos, como frutos más grandes o semillas más nutritivas. Aunque las mutaciones pueden ser en gran medida perjudiciales, los entornos de reproducción controlados por los humanos han reducido la presión selectiva negativa, permitiendo que las poblaciones mutantes persistan y evolucionen.

Un aspecto innovador de este estudio es el análisis del papel de los elementos transponibles, segmentos de ADN que pueden alterar la función genética y contribuir a la plasticidad genómica. Estos cambios genéticos han permitido que algunas plantas silvestres respondan con flexibilidad a las nuevas condiciones impuestas por la domesticación.

Implicaciones para el futuro de la agricultura

Dado que el cambio climático altera rápidamente los patrones de temperatura y precipitaciones, comprender los factores que hacen que una planta sea adecuada para la domesticación es más relevante que nunca. Según los investigadores, muchas especies silvestres y cultivos subutilizados aún poseen características genéticas importantes que pueden explotarse mediante la selección y el mejoramiento genético.

“Lo que era importante para nuestros antepasados puede que ya no sea relevante hoy”, explica Chapman. “Sin embargo, estudiar las características que hicieron que algunas plantas fueran domesticables en el pasado puede ayudarnos a ampliar la gama de cultivos agrícolas y aumentar la biodiversidad alimentaria”.

Los investigadores creen que la neodomesticación, o la domesticación acelerada de plantas silvestres y subutilizadas, será esencial para abordar los desafíos de seguridad alimentaria a largo plazo. Las especies adaptadas a ambientes extremos, como los cereales perennes, ofrecen beneficios potenciales al reducir el uso de fertilizantes y mitigar las emisiones de carbono.

Fuentes y referencias de la noticia.

- Romero, A. J., Kolesnikova, A., Ezard, T. H., Charles, M., Gutaker, R. M., Osborne, C. P., & Chapman, M. A. ‘Domesticability’: were some species predisposed for domestication?. Trends in Ecology & Evolution. (2025).