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Por Agroempresario.com
En un descubrimiento que une biología molecular, evolución y botánica, un equipo de científicos liderado por el japonés Yudai Okuyama identificó una mutación genética en ciertas especies de jengibre silvestre que transforma una enzima desodorizante —común en humanos— en una fábrica de olores fétidos capaces de seducir a insectos polinizadores. Este hallazgo revela cómo la evolución puede reciclar funciones moleculares para fines completamente distintos, como transformar un compuesto ligado al mal aliento humano en una fragancia irresistible para las moscas carroñeras.
El compuesto protagonista de esta historia es el metanotiol, un gas con un olor sulfuroso muy reconocible, asociado a la descomposición de proteínas y, en el caso de los humanos, a la halitosis. En nuestro organismo, una enzima específica —la metanotiol oxidasa— convierte este gas en sustancias inodoras, ayudando a evitar el mal aliento.
Pero en ciertas plantas, en especial del género Asarum, conocido como jengibre silvestre, la naturaleza siguió un camino evolutivo completamente diferente. En lugar de eliminar el metanotiol, lo transformaron en disulfuro de dimetilo (DMDS), un compuesto con olor a carne podrida que no repele, sino que atrae activamente a sus polinizadores: insectos necrofílicos como ciertas especies de moscas.
La investigación, publicada en la prestigiosa revista Science, demuestra que esta transformación ocurre por una mutación en el gen que codifica la metanotiol oxidasa. En lugar de neutralizar el metanotiol, la enzima mutada lo convierte en DMDS, generando una señal olfativa potente que se dispersa en el ambiente y actúa como un reclamo para polinizadores especializados en carroña.
Esta enzima mutada ha sido bautizada como disulfuro sintasa (DSS) y, según los autores del estudio, representa un claro ejemplo de cómo la evolución puede modificar funciones existentes mediante cambios simples, en este caso, apenas dos o tres mutaciones de aminoácidos fueron suficientes para alterar su comportamiento bioquímico.
Desde el punto de vista adaptativo, la producción de un aroma fétido puede parecer una desventaja. Sin embargo, en ciertos ecosistemas, especialmente los bosques húmedos donde crece el Asarum, este olor permite a las flores atraer a los polinizadores adecuados. Muchas de estas plantas dependen de moscas carroñeras y otros insectos necrofílicos que, engañados por el hedor, visitan la flor creyendo que se trata de una fuente de alimento o un sitio ideal para depositar sus huevos.
Así, lo que en humanos representa un problema social, en estas plantas se convierte en una estrategia de supervivencia reproductiva.
El descubrimiento va más allá del jengibre silvestre. Otras plantas como Eurya y Symplocarpus también desarrollaron enzimas similares que producen DMDS, pese a no estar directamente relacionadas con Asarum. Este fenómeno, conocido como evolución convergente, demuestra cómo distintas especies pueden llegar a soluciones moleculares semejantes cuando enfrentan desafíos ecológicos similares.
Curiosamente, otras flores malolientes como las del género Amorphophallus, famosas por sus “flores cadáver”, no cuentan con esta enzima DSS. En esos casos, el olor fétido podría deberse a rutas bioquímicas distintas, con enzimas aún por identificar.
Para comprobar el vínculo directo entre el metanotiol y el DMDS en estas plantas, el equipo de investigadores realizó un experimento alimentando a las especies de Asarum con metionina marcada con átomos de carbono-13. Luego, al analizar el DMDS emitido por las flores, detectaron la presencia del isótopo, lo que confirmó que el compuesto maloliente se origina directamente del metanotiol.
Este tipo de rastreo molecular brinda evidencia sólida de la transformación bioquímica realizada por la enzima mutada, y aporta una visión clara de cómo el cambio genético influye directamente en la ecología de la planta.
El hallazgo tiene múltiples implicancias. En primer lugar, abre nuevas preguntas sobre el rol de los olores en la evolución de las plantas y cómo los compuestos volátiles pueden usarse para manipular la interacción con polinizadores. En segundo lugar, podría tener aplicaciones prácticas en la agricultura y la biotecnología.
Por ejemplo, mediante la ingeniería genética, se podrían desarrollar cultivos que emitan olores específicos para atraer insectos polinizadores o repeler plagas, optimizando la producción de alimentos sin necesidad de pesticidas.
Además, entender cómo pequeñas mutaciones alteran radicalmente funciones enzimáticas puede inspirar avances en bioquímica industrial, donde enzimas recicladas o rediseñadas cumplen funciones nuevas en procesos de fermentación, descomposición o síntesis química.
En palabras del doctor Yudai Okuyama, director del estudio:
“Algunos organismos tienen un rasgo extraordinario que parece difícil de desarrollar, pero tales características pueden evolucionar de una manera más simple de lo que uno imaginaría”.
Este principio podría aplicarse también a otras áreas de la biología evolutiva: muchos cambios complejos en la forma, el comportamiento o el metabolismo de los seres vivos pueden surgir a partir de modificaciones pequeñas pero estratégicas.
Así, el jengibre silvestre nos recuerda que la naturaleza no siempre necesita reinventar la rueda. A veces, basta con ajustar algunos radios para que una vieja estructura funcione con un propósito completamente nuevo.
