¿Pueden las plantas de ser altruista? ¡Por supuesto, según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Colorado 1-Feb-2013

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Universidad de Colorado en Boulder

¿Pueden las plantas de ser altruista? ¡Por supuesto, según un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Colorado

IMAGEN: Un nuevo estudio dirigido por la Universidad de Colorado que implica estudiante graduado Chi-Chih Wu, que se muestra aquí, indica las plantas de maíz pueden tener un lado altruista. Foto cortesía de la Universidad de Colorado.

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Perros que cuidan a los gatitos huérfanos, los chimpancés comparten alimentos o delfines codazo compañeros heridos a la superficie: Hemos ejemplos de altruismo animal de todos escuchamos. Ahora, un estudio dirigido por la Universidad de Colorado Boulder sugiere algunas plantas son altruistas también.

Los investigadores analizaron el maíz, en el que cada semilla fertilizada contiene dos "hermanos" - un embrión y un bit correspondiente de tejido conocido como endospermo que alimenta al embrión como la semilla crece, dijo CU-Boulder Profesor Pamela Diggle. Ellos compararon el crecimiento y el comportamiento de los embriones y endosperma en las semillas que comparten la misma madre y el padre con el crecimiento y el comportamiento de los embriones y endosperma que tenían genéticamente diferentes padres.

"Los resultados indicaron embriones con la misma madre y el padre, el endospermo de sus semillas pesan mucho más que los embriones con la misma madre, pero un padre diferente," dijo Diggle, un miembro de la facultad en la ecología de la Universidad de Colorado y el departamento de la biología evolutiva. "Encontramos que el endospermo que no comparte el mismo padre que el embrión no entrega toda la comida - que parece estar actuando menos cooperativa."

Un documento sobre el tema fue publicado en la semana del 21 de enero en theProceedings de la Academia Nacional de Ciencias. Los co-autores en el estudio incluyen Chi-Chih Wu, un estudiante de la Universidad de Colorado de doctorado en el departamento de ecología y biología evolutiva y el profesor William "Ned" Friedman, profesor de la Universidad de Harvard que ayudó a llevar a cabo investigaciones en el proyecto, mientras que un miembro de la facultad en CU-Boulder.

Diggle dijo que es bastante claro de la investigación anterior que las plantas pueden retener preferentemente nutrientes de descendencia inferior cuando los recursos son limitados. "Nuestro estudio es el primero en probar específicamente la idea de la cooperación entre los hermanos en las plantas."

"Una de las leyes más fundamentales de la naturaleza es que si usted va a ser un altruista, le dan a sus parientes más cercanos", dijo Friedman. "El altruismo sólo evoluciona si el benefactor es un pariente cercano del beneficiario. Cuando el endospermo da todo su alimento al embrión y luego muere, no puede ser más altruista que eso. "

En la reproducción del maíz, las flores masculinas en la parte superior de las plantas se distribuyen los granos de polen de dos en dos a través de tubos individuales a pequeña mazorcas en los tallos cubiertos por los filamentos conocidos como sedas en un proceso conocido como la doble fecundación. Cuando los dos granos de polen entran en contacto con un individuo de seda, que producen una semilla que contiene un embrión y el endospermo. Cada resultados de embriones en un solo grano de maíz, dijo Diggle.

El equipo aprovechó un fenómeno extremadamente raro en plantas llamadas "hetero-fertilización", en la que dos padres diferentes engendran granos de maíz individuales, dijo Diggle, actualmente profesor visitante en Harvard. La manipulación de los genes de las plantas de maíz que ha estado ocurriendo durante miles de años - lo que resulta en la producción de mazorcas multicolor "maíz" de varios colores como el rojo, morado, azul y amarillo - ayudó a los investigadores en la evaluación de la filiación de los granos, ella dijo.

Wu, quien cultivó el maíz y cosechado más de 100 mazorcas en un período de tres años, retirado, asigna y se pesa cada kernel individuales de cada mazorca de las cosechas. Mientras que la mayoría de los granos tuvo un endospermo y embrión del mismo color - una indicación de que compartían la misma madre y padre - algunos tenían colores diferentes para cada uno, como un núcleo exterior de color morado con embrión amarillo.

Wu fue en busca de esos núcleos raros - mucho menos de uno de cada 100 - que tenía dos padres diferentes, como una forma de evaluar la cooperación entre el embrión y el endospermo. "Fue muy difícil y requiere mucho tiempo de investigación", dijo Friedman. "Era como buscar una aguja en un pajar, o en este caso, un núcleo en un silo."

El endospermo - en forma de maíz, arroz, trigo y otros cultivos - es crítica para los seres humanos, que proporciona alrededor del 70 por ciento de las calorías que consumimos anualmente en todo el mundo. "El tejido en las semillas de las plantas con flores es lo que alimenta al mundo", dijo Friedman, que también dirige el Arboretum Arnold en Harvard. "Si las plantas con flores no estaban aquí, los humanos no estaría aquí."