Trenta mil anys en el permafrost siberià

Les condicions àrides del desert han permès en alguna ocasió fer créixer palmeres datileres a partir de llavors colgades durant 2.000 anys. Però aquest rècord pel que fa a la regeneració de plantes angiospermes l’haurien batut un equip de científics de l’Institut de Biofísica Cel•lular de l’Acadèmia Russa de Ciències, segons reporten en un article que es publicarà properament en la revista PNAS. Ho han fet a partir de fruits que haurien passat en el permafrost siberià 31.800 anys. Es tracta de fruits de Silene stenophylla, una espècie de cariofil•làcia amb representants vius en l’actualitat en la tundra siberiana.

El mètode de regeneració

El material en qüestió no podia, comprensiblement, germinar. En primer lloc, es tracta de fruits immadurs i, encara que haguessin estat fruits madurs, el complex procés de germinar no s’hauria efectuat en un òrgan tan antic. Tanmateix, Svetlana Yashina, Stanislav Gubin, Stanislav Maksimovih, Alexandra Yashina, Edith Gakhova i David Gilichinsky sí han pogut aplicar un mètode de regeneració artificial.

El mètode no l’han aplicat al teixit germinal, sinó que ho han fet sobre teixit del propi fruit (és a dir, teixit matern). Els autors són gairebé entre la frontera de l’art i de la tècnica. La metodologia no és ni tan sols fàcil d’aplicar a fruit immadur fresc, com no ho serà quan es fa sobre teixit congelat. A partir de l’òrgan cal fer una trituració en condicions precises, i exposar-ho en un medi de cultiu. Establert el cultiu cel•lular, és el moment d’aplicar tècniques de micropropagació clonal. Obtingudes les plàntules, el repte era arribar a aconseguir plantes adultes (5-25 cm) capaces de produir flors, i de produir fruits. I, finalment, cal comprovar que d’aquests fruits en poden sorgir llavors germinables.

Yashina et al. diuen haver-ho aconseguit. Dels fruits immadurs del Pleistocè tardà, n’han obtingut plantes senceres i fèrtils.

Les condicions de “conservació”

El material emprat ha estat recuperat de jaciments paleontològics de la Sibèria nord-oriental. Les condicions de la Sibèria actual són gairebé tropicals en comparació amb les de fa 30.000 anys, amb uns estius “llarguíssims”, i uns hiverns “suaus”. El material, segons tècniques de radiocarboni per espectrometria de masses, tindria una antiguitat de 31.800 anys (amb un marge de confiança de 300 anys amunt i avall). Els jaciments es corresponen a llodrigueres d’esquirols siberians. Abans de l’excavació, el material es trobaria a una fondària de 38 metres sota la superfície. Durant tots aquests 31.800 anys, el material hauria estat soterrat en el permafrost (subsòl permanentment glaçat), a una temperatura mitjana de -7ºC, sense pertorbacions posteriors ni cap moment de descongelació.

El principal factor limitant per perdurar en aquestes condicions és el nivell de radiació. Protegit per metres i metres de permafrost, el material, no obstant, rep una mínima dosi de radiació anual. Els efectes de la radiació s’acumulen sobre el material genètic. En l’estat de quiescència en el qual es troba el teixit, no hi ha forma de reparar aquests danys. La dosi de radiació ionitzant acumulada en la matèria orgànica es mesura en grays (Gy). 1 Gy equival a l’absorció d’1 joule (J) d’energia acumulada per quilogram de teixit. Es calcula que aquests fruits immadurs haurien rebut un total de 70 Gy. Per fer-nos una idea del que això suposa, recordarem que una exposició puntual de 5 Gy per part del cos humà té un efecte letal en 2 setmanes. Distribuït en el temps, el cos humà pot tolerar exposicions més elevades. Sigui com sigui, mai no s’havia reportat que un teixit vegetal que hagués estat exposat a 70 Gy fos capaç de conservar viabilitat i, menys encara, donar lloc a plantes amb llavors capaces de germinar.

Tres-cents vint segles ens contemplen

Sylene stenophylla és un exemple d’aquella flora siberiana que sap aprofitar el breu estiu. És l’època en la qual floreix i dóna fruit. El fruit i les llavors tenen la capacitat de resistir en el sòl glaçat.

Tot sovint, el fruit de la Sylene stenophylla és recollit i acumulat en llodrigueres de diverses espècies de marmotins. Els fruits són consumits durant l’hivern. És així com es val “salvar” els fruits fa 32.000 anys.

Els autors han comparat les característiques morfofisiològiques de la primera generació nascuda de les plantes regenerades amb les plantes actuals. Aquesta primera generació de plantes té característiques compartides amb les de les plantes regenerades, però diferents a les de les plantes actuals. Malgrat la diferència fenotípica, els autors les consideren de la mateixa espècie.

La crioresistència del fruit de Silene stenophylla forma part de les característiques necessàries per sobreviure a l’hivern siberià. Això li dóna capacitat per resistir temperatures de força menys de -7ºC durant mesos.

Els autors també assenyalen que aquesta investigació mostra que el permafrost també l’hem d’entendre com “un dipòsit de reservori genètic antic”. Aquest “paleometagenoma” registra informació genètica que ja no és present en l’actualitat, però que podria recuperar-se a través de tècniques de cultiu i propagació clonal. Alhora, la comparació entre els organismes regenerats i els organismes actuals pot oferir una oportunitat per avaluar taxes evolutives de diferents característiques.

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada