La evolución del sabor picante de la planta de mostaza

El sabor picante de la mostaza, surgió, en la evolución vegetal, como un mecanismo de defensa. La sustancia que da su sabor picante a la especia, es producida por las plantas de mostaza como un modo de disuadir a insectos herbívoros de seguir comiendo de esas plantas.

Sin embargo, el motivo evolutivo exacto de las grandes variaciones en dicho armamento químico, que existen entre plantas silvestres de mostaza de regiones distintas, ha sido un enigma durante bastante tiempo.

El misterio puede que se haya resuelto ahora.

Un equipo interdisciplinario e internacional de investigadores ha descubierto por qué varían tanto algunas de esas plantas de mostaza silvestre en términos de su especia picante. La variación es tan importante para esas plantas que puede representar la diferencia entre la vida y la muerte dependiendo de si esa parte de su armamento químico está o no ajustada al ecosistema local.

El grupo de Tom Mitchell-Olds, profesor de biología en la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, estudia la Boechera stricta, una planta silvestre de mostaza. Ellos eligieron a la Boechera como organismo de estudio porque su estrecha relación con la Arabidopsis, una planta muy estudiada, les ofrecía ventajas técnicas, y también debido a que las plantas Boechera seleccionadas viven en áreas que no han sido alteradas por las actividades humanas y que no han cambiado, durante los últimos 3.000 años.

Los investigadores primero identificaron una amplia región en el genoma de esas plantas que era responsable de diferencias en sus defensas químicas, grado de vulnerabilidad a los insectos, nivel de supervivencia y tasa de reproducción, en su entorno natural.


Los científicos rastrearon el origen químico exacto de esas diferencias hasta dar con dos cambios de aminoácidos en la enzima que controla el principal ingrediente picante de esas plantas. Usando técnicas bioquímicas sofisticadas, los investigadores descubrieron que esta diferencia aparentemente leve ajusta la maquinaria de elaboración química de las plantas de modo que ésta elabore una sustancia defensiva distinta, especialmente eficaz contra los insectos herbívoros locales.

Cuando plantas que tenían la versión de esa enzima que normalmente aparece en los vegetales de Colorado fueron plantadas en Montana, experimentaron grandes dificultades para sobrevivir al ataque de los insectos propios del lugar. A los vegetales de Montana que fueron plantados en Colorado también les ocurrió lo mismo con los insectos propios de Colorado.

Haber hecho los experimentos con plantas típicas de sitios donde el ecosistema no se ha visto alterado de manera significativa por las actividades humanas, ha sido decisivo para poder calibrar la envergadura de las adaptaciones químicas locales de los vegetales. En esos lugares, los genotipos locales investigados han estado presentes desde hace tres milenios. La variación dependiendo de la zona geográfica refleja la historia evolutiva de esa clase de plantas.

Aparte de servir como una forma de conocer mejor esa evolución vegetal, los resultados de este nuevo estudio también podrían ser de utilidad para la agricultura.

Más información