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Toda la pradera submarina de Posidonia Australis actúa como un solo organismo porque todas las plantas que la componen comparten la misma estructura genética. Todos ellos son clones que surgen de un único progenitor común. La interconexión les permite apoyarse mutuamente, intercambiar nutrientes a través de estas conexiones y funcionar como un solo organismo.

Cuando alguien pregunta sobre el ser vivo más grande de la Tierra, la gente tiende a pensar en criaturas enormes como ballenas o dinosaurios. Sin embargo, la verdadera respuesta eclipsa a estos conocidos gigantes.

En 2022, los científicos descubrieron una pradera marina que crece en las costas bañadas por el sol de Australia, y no se parece a nada que los humanos hayan visto antes. Se extiende a lo largo de 77 millas cuadradas, lo que es como tener más de 1500 campos de fútbol dispuestos uno al lado del otro. Esta planta del tamaño de un monstruo ahora está reconocida oficialmente como el ser vivo más grande de la Tierra por el Libro Guinness de los Récords Mundiales.

Shark Bay, un centro declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO en Australia Occidental, repleto de pastos marinos. (Créditos: Philip Schubert/Shutterstock)

La pregunta es ¿cómo nació este increíble organismo? ¿Y cómo no lo descubrimos hasta 2022, cuando lleva miles de años creciendo?

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El misterioso origen del organismo vivo más grande del mundo

La planta viva más grande del mundo es una especie de planta con flores llamada Posidonia australis. Pertenece a la familia de las praderas marinas (no es un alga, como las algas marinas) y también se la conoce como hierba de bolas de fibra o hierba de cinta de Poseidón. La planta crece silenciosamente desde hace más de 4.500 años.

Lo que es aún más interesante es que es un híbrido de la hierba de la cinta de Poseidón y una misteriosa especie desconocida. Es como el pequeño jardín secreto de la naturaleza, que mezcla cosas y sorprende a los investigadores con su genética alucinante.

Aunque la hierba marina ha estado creciendo durante miles de años, el hecho de que se trate de una sola planta sólo salió a la luz gracias a un nuevo estudio.

Este proyecto comenzó porque los científicos querían determinar las diferencias en las plantas de pastos marinos de Shark Bay, Australia, y cuáles podrían usar para arreglar las áreas de pastos marinos. La Dra. Elizabeth Sinclair, científica de la Universidad de Australia Occidental, y Jane Edgeloe, estudiante de la Universidad de Flinders, explicaron que utilizaron herramientas especiales para identificar los genes de las plantas.

Recolectaron muestras de diferentes lugares de Shark Bay y observaron alrededor de 18.000 marcadores genéticos. Como habrás adivinado, encontraron algo bastante sorprendente.

No había varias plantas. ¡Toda la pradera estaba formada por una sola planta que compartía el mismo ADN! Esta única planta se había extendido por una enorme área de 180 km de Shark Bay, lo que la convertía en la planta más grande de la Tierra.

También descubrieron que esta gran área de la hierba de la cinta de Poseidón había comenzado a partir de una sola planta pequeña que creció y se extendió.

¿El ser vivo más grande del mundo que crece imparable clonándose a sí mismo? ¡Ese es un concepto que merece su propia franquicia cinematográfica de gran éxito! (Créditos: Wikimedia Commons)

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Cómo actúa toda una pradera como un solo organismo vivo

Imagínese cómo se propaga el pasto de búfalo en su patio trasero enviando corredores que se extienden hacia los lados. Las praderas marinas como la Posidonia australis hacen algo similar, pero con un toque diferente. En lugar de estolones, le crecen tallos de raíces llamados rizomas. Estos rizomas se extienden bajo el fondo marino arenoso, ocultos a la vista. Lo que realmente ves son los brotes que surgen en el agua arriba. Es como tener una red secreta bajo la arena que permite que las praderas marinas crezcan donde quieran.

Entonces, ¿cómo crecen normalmente los pastos marinos y qué diferencia el patrón de crecimiento en Shark Bay? Los pastos marinos suelen tener dos métodos de reproducción. Pueden producir semillas con polen transportado por el agua (método sexual), o pueden crear praderas submarinas enteras a partir de una sola planta enviando rizomas (método asexual). El ejemplo más común de la segunda categoría se llama crecimiento clonal o crecimiento vegetativo.

La pradera que se encuentra en Shark Bay (el organismo más grande del mundo por superficie) está creciendo mediante crecimiento vegetativo. Esto significa que nuevas plantas pueden brotar y crecer a partir de los rizomas que envía hacia arriba, clonándose así.

Toda la pradera submarina de Posidonia Australis actúa como un único organismo porque todas las plantas que la componen comparten la misma estructura genética. Todos son clones que emanan de un único padre común. La interconexión les permite apoyarse mutuamente, intercambiar nutrientes a través de estas conexiones y funcionar como un solo organismo.

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¿Qué especie ostentaba el título de organismo vivo más grande antes de que se descubriera el fenómeno de Shark Bay?

Generalmente pensamos en una planta o animal como un ser vivo separado, pero una colonia clonal como la de Shark Bay nos hace cuestionar la idea de lo que significa ser un solo organismo. Muestra cómo múltiples individuos conectados con exactamente la misma estructura genética pueden funcionar como un organismo único y más grande.

Antes del descubrimiento de esta enorme pradera marina, el título de organismo vivo más grande lo ostentaba el hongo enorme (Armillaria ostoyae), que cubre alrededor de 2385 acres en Oregón, EE. UU.

Esta colosal red de hongos de la miel (Humongous Fungus) que anteriormente ostentaba el título no es solo un hongo promedio. (Créditos: alambre / Envato Elements)

En el reino animal, sin embargo, la ballena azul todavía lleva la corona. La ballena azul no sólo es el animal más grande en la actualidad, sino que también es el animal más grande que jamás haya vivido en nuestro planeta (Sí, incluso más grande que los dinosaurios).

El animal terrestre más grande que jamás haya existido en la Tierra fue el dinosaurio prehistórico conocido como Argentinosaurus. Con un rango de peso estimado entre 70 y 100 toneladas, ¡Argentinosaurus era más pesado que varios autobuses escolares juntos!

¿Quién podría haber imaginado que una planta marina humilde, silenciosa y no destructiva las superaría a todas para convertirse en la cosa más grande que jamás haya existido en la Tierra? ¡Este descubrimiento nos recuerda una vez más cuán lleno de sorpresas y diversidad puede estar el mundo natural!

Referencias (haga clic para ampliar)

1. Edgeloe, JM, Severn-Ellis, AA, Bayer, PE, Mehravi, S., Breed, MF, Krauss, SL,… Sinclair, EA (junio de 2022). La clonalidad poliploide extensiva fue una estrategia exitosa para que las praderas marinas se expandieran a un entorno recientemente sumergido. Actas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas. La Sociedad Real.
2. Puerto deportivo de Zostera.
3. Organismo vivo más grande.

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El Terai-Duar es un ecosistema de pastizales de sabana en las estribaciones del Himalaya. La región es la pradera más alta del mundo y alberga animales como los nilgai, los elefantes asiáticos, el rinoceronte de un cuerno y el búfalo de agua.

Las sabanas se han convertido en sinónimo de África, donde pastan grandes herbívoros como cebras, antílopes y jirafas, mientras que carnívoros como guepardos y leones merodean en busca de presas.

Sin embargo, los ecosistemas de pastizales de sabana están presentes en todo el mundo. Se caracterizan por grandes extensiones de tierra cubierta de hierba intercaladas con pocos árboles.

En las estribaciones de los poderosos Himalayas, las sabanas adquieren una apariencia claramente diferente a la de cualquier otro lugar del planeta. Esta masa de tierra única se conoce como la sabana y pradera de Terai-Duars. Cubre alrededor de 35.000 km² de llanuras aluviales de India, Nepal y Bután.

La sabana y los pastizales de Terai-Duars están ubicados en las llanuras aluviales en las estribaciones del Himalaya (Créditos: PhotocechCZ/Shutterstock)

Sin embargo, estos pastizales siempre han sido considerados tierras no productivas e históricamente se han convertido en áreas agrícolas o de plantaciones. Los actuales pastizales aluviales de la región de Terai-Duars representan los restos de lo que alguna vez fue un extenso ecosistema de sabana.

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Formación de un hábitat único

Esta región se formó a partir del sedimento depositado de los ríos y arroyos del Himalaya, incluidos el Ganges, el Brahmaputra y sus afluentes. Estos ríos caen en cascada desde las montañas del Himalaya hasta las tierras bajas de las estribaciones. Las enormes cargas de sedimentos que transportan estos ríos se depositan en las llanuras aluviales.

Hace más de un millón de años que surgió la sabana de Terai-Duars. Las inundaciones monzónicas anuales provocan nuevas oleadas de deposición de sedimentos y recargan el contenido de nutrientes del suelo.

Un mapa que muestra la extensión de la sabana de Terai-Duars (Créditos: Terpsícores/Wikimedia Commons)

En el oeste, la sabana Terai-Duars comienza en la región de Bhabar en Uttarakhand y pasa por los estados indios de Uttar Pradesh, Bihar, Bengala Occidental y Assam hasta el río Dhansiri. Hacia el norte se extiende hasta los valles de Dang y Deukhuri en Nepal.

El río Teesta, en Bengala Occidental, divide efectivamente la región en dos mitades desiguales: la parte occidental se llama “Terai”, derivada de la palabra urdu tarai, que significa “que se encuentra al pie de una cuenca”, y la parte oriental, que sirve como puerta de entrada a Bután y se conoce como 'Duars', que en bengalí significa puerta o entrada.

Situada en zonas con elevaciones más bajas, esta región experimenta veranos calurosos y húmedos, seguidos de inviernos fríos y secos. Las precipitaciones anuales rondan los 3500 mm y se deben principalmente a los monzones del suroeste.

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Flora y fauna de Terai-Duars

El suelo rico en nutrientes y el clima tropical han promovido la formación de los pastizales más altos del mundo en esta región. La región está compuesta por pastizales ribereños, junto con un mosaico de pastizales y bosques. Juntos, sustentan una de las densidades más altas de animales con pezuñas del planeta, incluidos ciervos, antílopes y rinocerontes.

Dos especies de pastos, conocidos localmente como kans y baruwa, dominan los pastizales altos. A medida que uno se aleja de los ríos, los pastos altos gradualmente dan paso a pastos más cortos. Con el tiempo, los pastos se mezclan con los bosques de sal naturales en las estribaciones del Himalaya.

El programa Terai Arc Landscape se lanzó para proteger los pastizales de terai como hábitats de tigres tanto en India como en Nepal (Créditos: DebashisKumar13/Envato Elements)

Este conjunto de pastos altos y bajos, árboles, marismas, cuerpos de agua y ríos da refugio a una gran cantidad de especies herbívoras y carnívoras. Cinco de las principales especies de ciervos de Asia (ciervo cerdo indio, ciervo de los pantanos, sambar, muntjac indio y chital) deambulan por las praderas de Terai-Duars. Estas llanuras aluviales también albergan cuatro herbívoros de gran tamaño en el continente: nilgai, elefantes asiáticos, rinoceronte mayor de un cuerno y gaur. Algunas de las zonas de pastizales también actúan como uno de los últimos refugios para el búfalo de agua salvaje, en peligro de extinción.

Un conjunto tan extravagante de especies de presa fomenta la presencia de depredadores como el tigre de Bengala, el leopardo indio y el leopardo nublado.

La región alberga las mayores densidades de tigres y rinocerontes de Asia. El ecosistema de pastizales de Terai-Duars actúa como uno de los últimos refugios de muchas especies amenazadas a nivel mundial, como el cerdo pigmeo, la liebre híspida, el floricano de Bengala y el gavial.

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Terai-Duars y la era de los humanos

Actualmente, sólo queda el 2% de la cubierta de pastizales en el subcontinente indio. El Fondo Mundial para la Naturaleza ha declarado este ecosistema en peligro de extinción. La tala ilegal, la caza furtiva, la conversión de tierras, el pastoreo excesivo del ganado y el desvío de ríos y arroyos son las principales amenazas a este paisaje.

Para conservar la última vegetación del Terai que queda en la zona, India y Nepal lanzaron conjuntamente un programa llamado Terai Arc Landscape (TAL), que incluye un total de 14 áreas protegidas de ambos países.

Una de las áreas protegidas más famosas e importantes de Nepal es el Parque Nacional de Chitwan. Alguna vez sirvió como coto de caza real del emperador de Nepal. El Parque Nacional Chitwan, la Reserva de Vida Silvestre Parsa y el Parque Nacional Valmiki forman la red de conservación del tigre más importante de Nepal.

Foto a la izquierda – El Parque Nacional Manas, declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, constituye parte del ecosistema de sabanas y pastizales de Terai-Duars (Créditos: Odd Man/Shutterstock) Foto a la derecha – Los ríos traen enormes cantidades de limo del Himalaya y los depositan en esta región, dando lugar a un suelo rico en nutrientes (Créditos: Sourabh Bharti/Shutterstock)

En el lado indio del paisaje, el área protegida más importante es la Reserva de Tigres de Dudhwa, que se compone del Parque Nacional Dudhwa, el Santuario de Vida Silvestre Kataraniaghat y el Santuario de Vida Silvestre Kishanpur. El Santuario Krishnapur es contiguo al Parque Nacional Suklaphanta en Nepal, lo que crea una red transfronteriza de áreas protegidas entre India y Nepal. En la India, la sabana de Terai-Duars forma parte del Parque Nacional de Manas, declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO.

Sin embargo, las áreas protegidas declaradas son insuficientes para conservar este ecosistema único pero muy amenazado. Es necesaria una acción inmediata para comprender mejor la ecología de estos pastizales, lo que ayudará a proteger los restos de este ecosistema que alguna vez estuvo muy extendido y actualmente está en peligro.

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Referencias (haga clic para ampliar)

1. J Ratnam. (2011) ¿Cuándo un 'bosque' es una sabana y por qué es importante?
2. NB Peet. (1999) Diversidad de plantas en los pastizales subtropicales amenazados de….
3. DM Olson. (2002) The Global 200: Ecorregiones prioritarias para la conservación global.
4. Estado actual de la biodiversidad de las regiones de Terai y Duars.
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780124095489120585?via%3Dihub
6. E Wikramanayake. (2010) El paisaje del arco de Terai: un éxito en la conservación del tigre…

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Las flores de muchas plantas sólo florecen en determinadas estaciones. Las plantas pueden detectar el momento adecuado para florecer según la duración del día, la cantidad de luz solar que reciben, la temperatura y las condiciones internas. Los científicos han aislado recientemente una proteína que es responsable de hacer que las plantas florezcan.

Los narcisos florecen a principios de primavera, las hortensias florecen en verano, los crisantemos florecen en otoño-invierno y las ixoras (jazmines de las Indias Occidentales) florecen durante todo el año. ¿Cómo saben las plantas cuándo es el momento de florecer? Resulta que las plantas responden a diversas señales ambientales y de desarrollo que les informan cuándo es el momento de florecer.

Las plantas deben asegurarse de que los polinizadores estén disponibles cuando florecen (Créditos: baronvsp/Freepik)

Las plantas necesitan producir flores para reproducirse y, por tanto, sobrevivir. Cuando las flores florecen, son polinizadas, lo que resulta en la mezcla de genes de otras plantas de la misma especie. Con el tiempo, las flores se convierten en frutos que contienen semillas. Las semillas se disocian de la planta madre y crecen hasta convertirse en nuevas plantas cuando las condiciones son adecuadas. Esto mantiene la continuidad de la especie.

Las plantas invierten muchos recursos en todo este proceso, por lo que deben asegurarse de que los polinizadores estén disponibles cuando las flores florezcan y que las condiciones ambientales sean favorables cuando los frutos (y las semillas) estén listos para que puedan convertirse en nuevas plantas. Para ello, deben asegurarse de que el primer paso del proceso (la iniciación floral) se produzca en el momento adecuado.

La iniciación floral ocurre en respuesta a múltiples señales, algunas de las cuales provienen del medio ambiente y otras del interior de la planta. Hay varias señales que conducen a la formación de flores, incluida la duración del día, la temperatura ambiente, la hibernación y las hormonas.

Obviamente, no todas las especies responden a todas las señales. Sin embargo, las plantas suelen responder a múltiples señales. Por ejemplo, es posible que tengamos algunos días cálidos en invierno, pero la planta no se deja engañar pensando que es primavera (época de floración) porque puede detectar días más cortos.

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Dia largo

La duración del día o el fotoperiodo es un factor importante que determina el tiempo de floración en las flores de temporada. Las plantas detectan los cambios de estación según la duración del día.

Aunque las plantas se clasifican comúnmente en plantas de días largos y de días cortos, en realidad perciben la duración de la oscuridad.

Las plantas de días cortos, como los crisantemos, florecen a principios de la primavera en respuesta a los días más cortos (o noches largas) del invierno. Por otro lado, las variedades de fresa cosechadas en verano florecerán en respuesta a los largos días de esa estación.

Algunas variedades de fresa florecen como respuesta a los largos días de verano (Créditos: 2205124651/Freepik)

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Calidad de la luz

Las plantas perciben la calidad de la luz a través de un pigmento llamado fitocromo. El fitocromo se convierte de una forma inactiva (Pr) a una forma activa (Pfr) en presencia de luz. Pr absorbe la luz roja y la convierte en Pfr, mientras que Pfr absorbe la luz roja lejana y la convierte en Pr.

La luz solar incluye tanto la luz roja (longitud de onda 600-700 nm) como la luz roja lejana (longitud de onda 700-800 nm). Las plantas absorben tanto la luz roja como la del rojo lejano, pero solo reflejan la luz del rojo lejano.

La luz roja lejana promueve el alargamiento de las partes vegetativas, mientras que la luz roja promueve la floración (en algunas plantas). Es por eso que las plantas que crecen en la sombra del dosel tienden a alargarse para escapar de la sombra antes de florecer.

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hormonas

Las giberelinas, un tipo de hormona vegetal, participan en la inducción de la floración. En general favorecen la floración en plantas de día largo. Los productores rocían giberelinas sobre sus plantas para inducir la formación de flores, por ejemplo, si quieren estimular una mayor producción de semillas.

Esta es una práctica común entre los productores de semillas de lechuga en California.

Sin embargo, las giberelinas también inhiben la floración en algunas especies, como las plantas de cítricos.

Se rocía giberelina durante la producción de semillas de lechuga para inducir la floración de las plantas (Créditos: Rain_berry/Shutterstock)

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Temperaturas frías (vernalización)

Algunas plantas son inducidas a florecer después de haber experimentado las frías temperaturas del invierno. Estas plantas se preparan para la floración en la próxima temporada de primavera pasando el invierno durante un período específico y a una temperatura suficientemente baja en invierno. Este proceso se llama vernalización.

Las plantas florecen cuando han pasado un tiempo mínimo en condiciones invernales y luego se vuelven a exponer a temperaturas más cálidas en la primavera. La remolacha azucarera es un ejemplo de plantas que requieren vernalización para florecer.

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Vía Autónoma

Supongamos que la planta está creciendo y esperando las condiciones ambientales adecuadas, pero las condiciones adecuadas nunca se dan. En tales casos, la planta produce flores de todos modos para cumplir con su responsabilidad evolutiva. Esta vía de iniciación floral en ausencia de otras señales ambientales se denomina vía autónoma.

Todos los caminos conducen a dos genes integradores

Aunque las vías para inducir la floración pueden diferir entre especies, convergen en dos “genes integradores”. Se trata de FT (FLOWERING LOCUS T) y SOC1 (SUPRESOR DE LA SOBREEXPRESIÓN DE CO 1), que controlan la transición del estado vegetativo al de floración. Esta integración de señales de floración y un paso de transición se conserva en todas las especies.

El gen FT produce la proteína FT en las hojas, que luego se mueve al ápice del brote, donde se forman los botones florales.

Durante años, los científicos plantearon la hipótesis de que una señal móvil de floración regulaba el tiempo de floración. Plantearon la hipótesis de que esta señal móvil llevaba el “mensaje” para inducir la floración a las puntas de los brotes, que luego pasaban a los botones florales.

Esta señal fue denominada “florigen” por el científico ruso Mikhail Chailakhyan en 1937.

Desde entonces, los científicos han intentado comprender la identidad y función del florigen. No fue hasta 2007 que la proteína FT fue identificada como florigen.

Todas las vías de inducción floral: duración del día, calidad de vida, hormonas, vernalización y vías autónomas envían sus señales a la proteína FT. Cuando la proteína FT recibe el mensaje de estas vías de que es hora de florecer, esta proteína se mueve a la punta del brote, donde se forma el botón floral y la planta se prepara para florecer.

El control genético molecular del tiempo de floración es complejo e implica numerosos factores genéticos y epigenéticos que los científicos aún están descubriendo.

Las plantas están inmóviles. Tienen que permanecer en un lugar y soportar las condiciones ambientales que los rodean. Quizás es por eso que la naturaleza ha diseñado este intrincado sistema que involucra múltiples señales, con controles y equilibrios, para que las flores florezcan cuando el ambiente sea más propicio para ellas.

Referencias (haga clic para ampliar)

1. Tsuji, H. (2017). Función molecular de florigen. Ciencia de la reproducción. Sociedad Japonesa de Mejoramiento.
2. Kim, D.-H. (2020, 21 de febrero). Comprensión actual de las vías de floración en las plantas: centrándose en la vía de vernalización en Arabidopsis y varias plantas de hortalizas. Horticultura, Medio Ambiente y Biotecnología. Springer Science y Business Media LLC.
3. Una mirada más cercana a la radiación del rojo lejano.
4. Goldberg-Moeller, R., Shalom, L., Shlizerman, L., Samuels, S., Zur, N., Ophir, R.,… Sadka, A. (enero de 2013). Efectos del tratamiento con giberelina durante el período de inducción de la floración sobre la expresión genética global y la transcripción de genes de control de la floración en yemas de cítricos. Ciencia de las plantas. Elsevier BV.
5. Rehman, S., Bahadur, S. y Xia, W. (noviembre de 2023). Una descripción general de los genes reguladores florales en plantas anuales y perennes. Gene. Elsevier BV.