La papa, uno de los cultivos más importantes del mundo, ha guardado durante siglos el secreto de su origen. Un nuevo estudio internacional, publicado en la revista Cell, desvela que este tubérculo, base de la alimentación global, surgió hace unos 9 millones de años en América del Sur a partir de una hibridación natural entre ancestros de los linajes del tomate (Tomato) y Etuberosum, plantas silvestres de Chile que no producen tubérculos.
El equipo de investigación, liderado por Zhiyang Zhang del Instituto de Genómica Agrícola de Shenzhen (China), analizó 450 genomas de papas cultivadas y 56 de especies silvestres, creando la colección más completa de datos genómicos de papas silvestres hasta la fecha. “Las papas silvestres son muy difíciles de muestrear, por lo que este conjunto de datos es un hito. Por fin hemos resuelto el misterio del origen de las papas”, afirma Zhang.
El estudio comparó estos datos con los genomas de Etuberosum y tomates, revelando que las papas poseen una mezcla estable de material genético de ambos linajes. Aunque las papas se asemejan visualmente más a Etuberosum por sus flores y hojas, su árbol filogenético las vincula más estrechamente con los tomates.
Hace unos 14 millones de años, un ancestro común de la familia Solanaceae dio origen a los linajes del tomate y Etuberosum. Tras divergir durante cinco millones de años, estas dos líneas se cruzaron, dando lugar a las primeras plantas de papa con tubérculos hace aproximadamente 9 millones de años. Este evento evolutivo marcó el nacimiento de las 107 especies silvestres actuales del grupo Petota, al que pertenece la papa. Hace unos 10,000 años, los humanos domesticaron una de estas especies, dando lugar a la papa moderna.
La formación del tubérculo en las papas resultó de una combinación precisa de genes. El gen SP6A, procedente del linaje del tomate, actúa como un interruptor para iniciar la tuberización, mientras que el gen IT1, originado en Etuberosum, regula el crecimiento de los tallos subterráneos necesarios para el desarrollo del tubérculo. En las especies parentales actuales, estos genes no interactúan, lo que explica por qué no forman tubérculos.
La hibridación que dio origen a la papa pudo ser desencadenada por cambios climáticos o geológicos que permitieron la coexistencia de los ancestros del tomate y Etuberosum en una misma región. El tubérculo, al almacenar nutrientes bajo tierra, otorgó a las primeras papas una ventaja para sobrevivir en entornos hostiles. “Esto permitió que las plantas persistieran a lo largo de las estaciones y se expandieran hacia nuevos ambientes, como los que surgieron con la formación de los Andes”, explica Sandra Knapp, botánica del Museo de Historia Natural del Reino Unido y coautora del estudio. Además, la reproducción a partir de las yemas del tubérculo, sin necesidad de semillas ni polinización, facilitó esta expansión.
El descubrimiento no solo resuelve un enigma evolutivo, sino que abre nuevas posibilidades para la mejora genética de cultivos. “En el futuro, planeamos hibridar diferentes especies para generar nuevos rasgos y eliminar mutaciones perjudiciales acumuladas tras siglos de cultivo”, concluye Jianquan Liu, coautor del estudio y ecólogo de la Universidad de Sichuan.