(CNN) – El musgo más antiguo del mundo, llamado Takakia, ha persistido en algunos de los entornos más extremos de la Tierra durante millones de años. Y a pesar de que esta antigua planta es una de las especies de musgo de más rápida evolución conocidas por la ciencia, es posible que no sobreviva a la crisis climática.
Un equipo de investigadores pasó una década estudiando el musgo de 390 millones de años que crece en los acantilados helados y aislados de la meseta tibetana.
Llamada el “techo del mundo”, esta área remota rodeada por el Himalaya es la meseta más alta y más grande del mundo. El pequeño musgo de crecimiento lento también se puede encontrar en partes de Japón y los Estados Unidos.
Los investigadores realizaron 18 expediciones entre 2010 y 2021 para comprender cómo Takakia se ha adaptado para sobrevivir durante millones de años en su hogar, ubicado a 4.000 metros sobre el suelo. Un estudio que detalla los hallazgos fue publicado el miércoles en la revista Cell.
“Nos propusimos describir y analizar un fósil viviente”, dijo el coautor del estudio, el Dr. Ralf Reski, en un comunicado. Es biotecnólogo de plantas y profesor en la facultad de biología de la Universidad de Freiburg en Alemania.
El papel crucial de las plantas tempranas
Cuando la vida animal comenzó en los océanos de la Tierra hace unos 500 millones de años, la vida vegetal que evolucionó a partir de algas de agua dulce comenzó a cubrir las masas de tierra rocosa del planeta y se adaptó a vivir en ambientes terrestres más duros, según los autores del estudio. Las diminutas plantas causaron un gran cambio en la atmósfera de la Tierra al erosionar las rocas sobre las que crecían y convirtieron la energía de la luz en energía química a través de la fotosíntesis. A medida que las plantas descomponían la piedra, este desgaste biológico liberaba minerales y el proceso fotosintético producía compuestos orgánicos y oxígeno.
Las plantas hicieron que las masas terrestres de la Tierra fueran más hospitalarias para la vida animal, que comenzó a evolucionar y volverse más compleja con el tiempo.
Los investigadores se embarcaron en múltiples expediciones en el Himalaya para estudiar el musgo de Takakia. Crédito: Dr. Ruoyang Hu.
Cuando las placas tectónicas de la India y Eurasia chocaron hace 65 millones de años, el evento catastrófico creó el Himalaya. Takakia, que ya tenía unos 100 millones de años en ese momento, se elevó junto con el Himalaya y se vio obligado a adaptarse rápidamente a un entorno mucho más duro.
“En el Himalaya, puedes experimentar cuatro estaciones en un día”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Ruoyang Hu, biólogo de plantas y codirector de la expedición en la Universidad Capital Normal en China. “Al pie de la montaña, está soleado y despejado. Cuando llegas a la mitad del camino, siempre hay una lluvia ligera, se siente como si estuvieras caminando en una nube. Y cuando llegas a la cima, nieva y hace mucho frío”.
Los secretos del ADN vegetal
El equipo de investigación recolectó muestras para secuenciar el ADN de Takakia por primera vez y determinar cómo la crisis climática está afectando a la planta. Dada la antigüedad de la planta, el equipo también quería determinar si Takakia era realmente un musgo u otro tipo de planta antigua, como la hepática o las algas. La investigación del estudio mostró que Takakia es de hecho un musgo.
“La idea era profundizar lo más posible en la historia de las primeras plantas terrestres para ver qué nos pueden decir sobre la evolución”, dijo Reski. “Encontramos que Takakia es actualmente el genoma con la mayor cantidad de genes de evolución rápida. Es muy activo a nivel genético”.
El genoma de Takakia ha evolucionado con el tiempo, adaptándose para recuperarse del daño ultravioleta y realizar alteraciones y arreglos en el ADN roto, dijeron los investigadores. Pero la forma real de la planta ha cambiado muy poco, a pesar de que su genética siempre está cambiando. El musgo también se ha adaptado para crecer en diferentes lugares ramificándose.
“Las plantas de Takakia están cubiertas de fuertes nevadas durante ocho meses cada año y luego están sujetas a radiación ultravioleta de alta intensidad durante el período de luz de 4 meses”, dijo el coautor del estudio Yikun He, biólogo de plantas de la Universidad Capital Normal, en un comunicado. “Como resultado, esta ramificación continua forma una estructura de red y una estructura de población muy sólida, que puede resistir eficazmente la invasión de fuertes tormentas de nieve”.
El equipo de investigación también estudió las plantas utilizando cámaras de lapso de tiempo y datos meteorológicos satelitales para rastrear cambios más grandes en el entorno del musgo. A medida que la temperatura local promedio aumentaba cada año, la población de musgo de Takakia se reducía en un 1,6 % anual, anotaron los autores del estudio.
A medida que el planeta se calienta, los glaciares de la meseta se derriten rápidamente. El musgo también está experimentando niveles más altos de radiación ultravioleta que es capaz de matar plantas adaptadas a entornos hostiles.
El futuro incierto de Takakia
Durante el estudio de una década, el musgo se volvió más difícil de encontrar.
“Nuestra predicción muestra que las condiciones (y) las regiones adecuadas para Takakia se reducirán a solo alrededor de 1000-1500 kilómetros cuadrados en todo el mundo a fines del siglo XXI”, dijo Hu.
Los autores del estudio no creen que el musgo sobreviva otros 100 años y podría enfrentar la extinción, a pesar de sus millones de años de evolución y resistencia.
“Como especie indicadora ambiental sensible, su disminución observada durante la última década es una señal de advertencia temprana del grave peligro del calentamiento global”, escribieron los autores en el estudio.
El equipo de investigación quiere proteger el musgo cultivándolo en laboratorios y trasplantándolo a nuevas áreas.
“Los científicos de plantas no pueden quedarse de brazos cruzados. Estamos intentando multiplicar algunas plantas en el laboratorio y luego trasplantarlas a nuestros sitios experimentales en el Tíbet”, dijo Yikun He. “Después de cinco años de observación continua, se descubrió que algunas plantas trasplantadas pueden sobrevivir y prosperar, lo que puede ser el comienzo de la recuperación, o al menos un aplazamiento de la extinción, de las poblaciones de Takakia”.
Los autores del estudio esperan que el estudio de especies pequeñas y raras como Takakia pueda servir como una llamada de atención más grande sobre la crisis climática. “Pero los dinosaurios vinieron y se fueron, y también los humanos, si no tenemos cuidado con nuestro planeta. Takakia puede morir debido al cambio climático, pero los otros musgos sobrevivirán, incluso si los humanos no podemos.
“A los humanos nos gusta pensar que estamos al tanto de la evolución”, dijo Reski. “Pero los dinosaurios vinieron y se fueron, y también los humanos, si no tenemos cuidado con nuestro planeta. Takakia puede morir debido al cambio climático, pero los otros musgos sobrevivirán, incluso si los humanos no podemos. Puedes aprender mucho de las plantas más simples sobre la historia de este planeta y tal vez del futuro”.
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