Los biólogos vegetales han arrojado luz sobre un misterio de 144 años

En abril de 2021, cuatro botánicos de la Universidad Estatal de Michigan se reunieron en un área no revelada del campus para desenterrar una botella que contenía semillas que el botánico de MSU William J. Bell había enterrado hace más de 144 años.

En 2023, más de dos años después de que las semillas fueran extraídas de su ubicación secreta, las pruebas genéticas moleculares confirmaron que se había incluido por error una planta híbrida entre las semillas de la botella, un descubrimiento que habría sorprendido y asombrado a Bill desde que se descubrió el ADN. era desconocido. a tiempo.

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Durante su estadía en el campus, Bill quería ayudar a los agricultores a aumentar la producción de cultivos desyerbando sus granjas, por lo que estaba decidido a descubrir cuánto tiempo las semillas de estas plantas no deseadas podrían permanecer viables en el suelo.

Llenó 20 botellas de medio litro con arena y 50 semillas de 23 especies de malezas. Bill enterró las botellas con la boca inclinada hacia abajo para que el agua no se acumulara, replicando lo más fielmente posible las condiciones naturales de la semilla y el suelo. Y entonces comencé a experimentar con semillas de bael.

Bell originalmente excavaba cada cinco años para probar las semillas que crecían cada vez que excavaba. Sin embargo, en 1920 se decidió cambiar el intervalo de tiempo a 10 años para prolongar el estudio. Luego, en 1980, el intervalo de tiempo se amplió a 20 años. Con cuatro botellas aún enterradas, el experimento continuará hasta el año 2100.

En 2021, el equipo actual de investigadores de Bell excavó la decimocuarta botella de semillas enterrada en el campus para ver si finalmente podían responder a la pregunta: ¿Cuánto tiempo pueden permanecer viables las semillas?

«La mayor sorpresa para mí es que las semillas volvieron a brotar», dijo Frank Tylosky, profesor emérito, biólogo vegetal y líder del equipo de Bell. «Es sorprendente que algo tan viejo siga creciendo».

El ADN da como resultado predicciones «previas a la semilla».

Desde abril de 2021, los miembros del equipo de ensayo de Bell, incluido Tylewski; Lars Brodvig, profesor de biología vegetal; Grace Fleming, profesora asistente de biología vegetal; David Lurie, profesor asistente de biología vegetal, secuenció el ADN genómico para confirmar las identidades de las especies de plantas por primera vez en la historia del experimento. El trabajo del equipo de Bell ha sido publicado en Revista americana de botánica.

El equipo siempre había creído que el híbrido se había mezclado de alguna manera con las semillas originales, pero hasta ahora no había tenido las herramientas para confirmarlo.

«El trabajo de genética molecular ha confirmado los fenotipos que vimos, que es que las plantas eran Verbascum blattaria, o gordolobo polilla, y un único híbrido de Verbascum blattaria y Verbascum thapsus, o gordolobo común», dijo Fleming. “Bill declaró que solo incluyó semillas de Verbascum thapsus, por lo que debe haber ocurrido alguna mezcla mientras preparaba las botellas.

Si bien la mayoría de las especies en el experimento de Bell perdieron toda la viabilidad de las semillas en los primeros 60 años, la persistencia de las semillas verbacum proporciona información invaluable sobre la viabilidad de las semillas en condiciones naturales del suelo, dijo Brodvig.

«En los más de 140 años transcurridos desde que comenzó el experimento, la cuestión de la longevidad de los bancos de semillas ha adquirido nueva importancia, incluida la preservación de especies raras y la restauración de ecosistemas; por ejemplo, plantar praderas en antiguas tierras de cultivo», dijo Brodvig. «Nuestros hallazgos ayudan a determinar qué especies de plantas, como Verbascum, pueden ser malezas para un proyecto de restauración como este, y cuáles otras no, dependiendo de cuánto tiempo se cultivó el campo antes de la restauración».

La pregunta de Bill permanece

Bell esperaba ayudar a los agricultores a eliminar las malas hierbas determinando cuánto tiempo permanecerían viables las semillas. Después de 144 años, esta pregunta sigue sin respuesta.

«El experimento Bell eventualmente terminará cuando nos quedemos sin botellas», dijo Lowry. «Si las semillas vuelven a germinar en la próxima perforación, es posible que debamos considerar ampliar el tiempo entre extracciones a cada 30 años. Todavía es un poco pronto para incluirlo en mi calendario, pero estoy deseando ver si podemos despertar». cualquier semilla «. Otra en 2040».