Un evento evolutivo poco común está detrás del enigmático origen de la patata. Según un nuevo estudio, este tubérculo apareció por hibridación natural entre un ancestro del tomate y una planta silvestre chilena llamada Etuberosum.
Entender cómo se originó la patata, uno de los cultivos más importantes del mundo, ha sido un misterio durante mucho tiempo. Ahora, una nueva investigación internacional ha revelado que este tubérculo surgió a partir de un antepasado del tomate.
Específicamente, el estudio publicado en la revista Cell propone que la planta de la patata (Solanum tuberosum) apareció por hibridación natural entre los ancestros de los linajes Tomato y Etuberosum, plantas silvestres de Chile que no producen tubérculos.
Para comprender este evento evolutivo complejo que ocurrió hace 9 millones de años en América del Sur, el equipo analizó 450 genomas de patatas cultivadas y 56 de especies de patatas silvestres.
Este conjunto de datos es la colección más completa de datos genómicos de patata silvestre jamás analizada
“Las patatas silvestres son muy difíciles de muestrear, por lo que este conjunto de datos representa la colección más completa de datos genómicos de patata silvestre jamás analizada”, dice Zhiyang Zhang del Instituto de Genómica Agrícola de Shenzhen, Academia China de Ciencias Agrícolas y primer autor del artículo “Por fin hemos resuelto el misterio del origen de las patatas”.
De esta manera, compararon sus datos con los de Etuberosum y los tomates. El resultado ha sido que cada especie de patata presenta una mezcla de material genético estable y equilibrada perteneciente a ambos linajes.
Además, el trabajo destaca que, aunque las patatas son más similares visualmente las primeras (por el tipo de flor y hoja), su árbol filogenético —una representación gráfica que muestra las relaciones evolutivas entre diferentes especies— está más estrechamente relacionada con los tomates.
Comparación de la flor y las hojas de la planta de la patata y de la especie ‘Etuberosum’ (izquierda). / Collage con imágenes de Wikipedia
Los tomates, las patatas y el Etuberosum son parientes cercanos entre sí y forman un grupo monofilético. Es decir, son un grupo de organismos que comparten un antepasado común.
“El ancestro común de las secciones Etuberosum y Tomato, existió probablemente hace unos 14 millones de años, pertenecía a la familia Solanaceae y presentaba las características morfológicas típicas de esta familia”, explica a SINC Jianquan Liu, investigador en ecología y recursos biológicos en la Universidad de Sichuan (China) y coautor del artículo.
Este ancestro dio lugar a dos linajes distintos del Etuberosum y del tomate. Sin embargo, tras divergir durante unos cinco millones de años, ambos lograron cruzarse y originaron las primeras plantas de patata con tubérculos, hace aproximadamente 9 millones de años.
La especie híbrida resultante evolucionó hasta las 107 especies silvestres actuales de la sección Petota, el grupo del género Solanum que incluye a la patata y sus parientes silvestres. Y hace aproximadamente 10 000 años, los humanos domesticaron una de esas especies silvestres hasta originar la patata moderna.
La formación del tubérculo en Petota se debe a una combinación precisa de genes. Por un lado, genes como SP6A actúan como un interruptor para iniciar la tuberización y provienen del linaje del tomate (Tomato).
Mientras que, genes como IT1 regulan el crecimiento de los tallos subterráneos necesarios para el desarrollo del tubérculo y tienen su origen en Etuberosum. La interacción funcional entre estos y otros genes permitió la aparición del tubérculo, tanto en la especie ancestral híbrida como en las especies actuales de Petota.
En cambio, en las especies parentales, es decir, en sus linajes actuales, (Etuberosum y Tomato), estos genes no interactúan entre sí y por lo tanto, no se forma el tubérculo.
La hibridación interespecífica que dio origen a la formación de los tubérculos se pudo haber producido como consecuencia de cambios climáticos o geológicos que llevaron a la coexistencia de ambas especies ancestrales en una misma región.
La aparición del tubérculo en las primeras patatas les permitió almacenar nutrientes bajo tierra, lo que favoreció su adaptación a los cambios bruscos del clima y su supervivencia en entornos hostiles.
“Esto permitió que las plantas pudieran persistir vegetativamente a lo largo de las estaciones, y se plantea la hipótesis de que así lograron expandirse hacia nuevos ambientes, como los que se abrieron con el surgimiento de la cordillera de los Andes”, explica Sandra Knapp, investigadora botánica del Museo de Historia Natural de Reino Unido y autora del estudio.
Además, su reproducción no necesita ni semillas ni polinización ya que brotan directamente de las yemas del tubérculo y esto pudo haber facilitado este proceso de expansión.
“Este estudio abre nuevas vías para la mejora genética de cultivos. En el futuro, se planea hibridar diferentes especies para generar nuevos rasgos y eliminar las mutaciones perjudiciales que se han acumulado en las patatas tras siglos de cultivo”, concluye Liu.
Referencia:
ZhiyangZhang,PingxianZhang,YiyuanDing et. al. “Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage”. Cell (2025)
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