Los resultados, publicados con acceso abierto en la revista Nature Ecology & Evolution, han sido posibles gracias a la aplicación de una nueva metodología y de modelos evolutivos sofisticados que han combinado diferentes técnicas de datación.
“Los hongos como grupo son mucho más antiguos de lo que imaginábamos. Con una alta probabilidad, ya existían hace más de mil millones de años, y esto los sitúa como uno de los grandes grupos eucariotas más antiguos”, explicó Ocaña-Pallarès. Por lo tanto, los hongos (un reino representado por setas, mohos y especies unicelulares, como las levaduras) serían claramente más antiguos que los animales (que se cree que aparecieron hace unos 600 millones de años) y que las plantas terrestres pluricelulares (que aparecieron hace unos 500).
Un nuevo reloj para datar la vida #
A diferencia de las plantas o los animales, que han dejado un registro fósil abundante y reconocible, los hongos tienen cuerpos frágiles y filamentosos que raramente se conservan. Esta escasez de fósiles ha hecho que su historia evolutiva fuera un rompecabezas lleno de vacíos hasta ahora. Para superar este reto, los científicos han combinado tres fuentes de información diferentes y complementarias: los pocos fósiles disponibles, las secuencias genómicas de más de un centenar de especies de hongos y las transferencias horizontales de genes, un elemento clave e innovador que ha marcado la diferencia.
Estas transferencias horizontales, un fenómeno biológico por el que un gen pasa de una especie a otra, son excepcionales pero muy valiosas. “Cuando un mismo gen salta de un organismo a otro, sabemos que los dos convivieron en un mismo momento. Y esto nos permite establecer relaciones temporales relativas, porque sabemos que cualquier pariente del linaje donador tiene que ser necesariamente más antiguo que cualquier descendente del linaje receptor del gen”, aclaró el biólogo computacional de la UOC. A partir de estos anclajes temporales derivados de eventos de transferencia horizontal de genes, utilizados conjuntamente con las otras técnicas y nuevas herramientas computacionales que reducen el tiempo de cálculo, los expertos han podido obtener los nuevos cronogramas evolutivos, más precisos y robustos, que incluyen más de cien especies de hongos.
Los hongos, pioneros en los ecosistemas terrestres #
Los hongos actuales establecen simbiosis con la mayoría de las plantas y les aportan nutrientes a cambio de carbohidratos. Estas relaciones, conocidas como micorrizas, podrían tener un origen muy antiguo: hace millones de años, los primeros hongos podrían haber ayudado a algas y plantas primitivas a instalarse en la Tierra y, a cambio, estas plantas habrían ofrecido nuevas fuentes de energía. “Si aceptamos que la colonización de la Tierra por parte de las plantas fue posible gracias a los hongos, lo que proponemos es que este vínculo podría haber empezado mucho antes de lo que creíamos, en ambientes similares a las costras biológicas del suelo o a los tapices microbianos que todavía hoy existen”, señaló Ocaña-Pallarès, investigador de la UOC, que colabora con el eHealth Centre y el centro UOC-TECH.
A reescribir el relato de la Tierra vacía #
En este sentido, los hongos se podrían considerar uno de los primeros ingenieros de los ecosistemas terrestres, un descubrimiento que no habría sido posible sin la colaboración internacional de científicos con perfiles muy diversos: biólogos evolutivos, paleontólogos, expertos en hongos y desarrolladores de nuevas herramientas metodológicas. “La idea surgió a raíz de una herramienta innovadora desarrollada por el grupo húngaro del Dr. Gergely J. Szöllősi, del que formaba parte durante mi etapa posdoctoral. Sin esta colaboración, y sin la aportación de investigadores de Hungría, Inglaterra, Japón y Cataluña, no habríamos llegado a estos resultados”, remarcó Ocaña.
Nuevos interrogantes para el futuro #
Este descubrimiento abre también nuevas líneas de investigación. Los autores plantean ahora la posibilidad de aplicar la misma metodología a otros grandes grupos de eucariotas para obtener una datación más precisa de toda la historia evolutiva. “Los hongos han sido un caso de estudio ideal porque el registro fósil es muy limitado y, por lo tanto, nuestra aproximación aporta un valor añadido claro. El siguiente reto es aplicar estas técnicas al conjunto de eucariotas y construir un reloj molecular mucho más fino para toda la vida compleja”, concluyó Ocaña.
Cita #
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El estudio A timetree of Fungi dated with fossils and horizontal gene transfers fue publicado en Nature Ecology & Evolution Autores: Lénárd L. Szánthó, Zsolt Merényi, Philip Donoghue, Toni Gabaldón, László G. Nagy, Gergely J. Szöllősi & Eduard Ocaña-Pallarès
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El artículo Fungi enabled life on land earlier than previously thought, con la firma de Xavier Aguilar & Rubén Permuy, fue publicado en la sección de noticias del sitio web de la Universitat Oberta de Catalunya
Agradecimientos #
Los autores del estudio agradecieron a J. Longcore sus valiosas discusiones sobre la ubicación del fósil de Rhizophydites matryoshkae. Asimismo, agradecen a los tres revisores su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Agradecemos la ayuda y el apoyo brindados por la sección de Computación Científica y Análisis de Datos de las Instalaciones Centrales del OIST. Este proyecto recibió el apoyo de la Beca de Investigación János Bolyai de la Academia Húngara de Ciencias para Z.M. (subvención n.º BO/00269/24/8). L.L.S., G.J.S. y E.O.-P. recibieron financiación del Consejo Europeo de Investigación en el marco del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea (convenio n.º 714774). P.D. fue financiado por el Consejo de Investigación en Biotecnología y Ciencias Biológicas (subvenciones n.º BB/T012773/1 y BB/Y003624/1), la Fundación Gordon y Betty Moore (subvención n.º 10.37807/GBMF9741), el Leverhulme Trust (subvenciones n.º RF-2022-167 y RPG-2020-199) y la Fundación John Templeton (subvención n.º 62220; las opiniones expresadas en esta publicación son las del autor o los autores y no reflejan necesariamente las opiniones de la Fundación John Templeton). T.G. agradece el apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación de España (subvenciones n.º PID2021-126067NB-I00, CPP2021-008552, PCI2022-135066-2 y PDC2022-133266-I00), cofinanciado por el FEDER «Una manera de hacer Europa», así como el apoyo de la Agencia Catalana de Investigación (AGAUR) (subvención n.º SGR01551), programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea (subvención n.º ERC-2016-724173); Fundación Gordon y Betty Moore (subvención n.º GBMF9742); Fundación «La Caixa» (subvención n.º LCF/PR/HR21/00737) e Instituto de Salud Carlos III (subvenciones IMPACT n.º IMP/00019 y CIBERINFEC CB21/13/00061- ISCIII-SGEFI/ERDF). L.G.N. recibió apoyo de la Oficina Nacional de Investigación, Desarrollo e Innovación (subvención n.º OTKA 142188) y del Consejo Europeo de Investigación (subvención n.º 101086900). E.O.-P. agradece el apoyo del proyecto FJC2021-046869-I financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por el programa NextGenerationEU/PRTR de la Unión Europea, así como del programa Beatriu de Pinós (BP 2022, número de expediente BP 00075). Este trabajo es parte de la subvención RYC2023-042807-I, financiada por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por el ESF+. El proyecto que dio lugar a estos resultados también recibió el apoyo de una beca de la Fundación La Caixa (ID 100010434). El código de la beca es «LCF/BQ/PI24/12040009».
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