La teoría de que la vida comenzó en el océano es ampliamente aceptada. El público, sin embargo, no reconoce la realidad de que muchos organismos acuáticos son descendientes de organismos terrestres. Las ballenas y los delfines son mamíferos marinos que se desarrollaron a partir de mamíferos terrestres, y todas las plantas acuáticas superiores evolucionaron a partir de plantas terrestres. Existen grandes diferencias entre los ambientes terrestres, de agua dulce y marinos. ¿Qué cambios genéticos tuvieron lugar en la evolución de las plantas de los estados terrestres a los acuáticos y, finalmente, a los estados marinos?

Un equipo de investigadores dirigido por Wang Qingfeng del Jardín Botánico de Wuhan de la Academia de Ciencias de China (CAS), junto con investigadores de Alemania y Estados Unidos, utilizó Alismatales para explorar la adaptación de las plantas a los ambientes acuáticos. Tomando muestras de 59 especies de Alismatales de China, los investigadores compilaron un conjunto de datos que incluía 95 muestras que cubrían cuatro genomas y 91 transcriptomas.

La inferencia de la red de especies y la prueba de hipótesis recuperaron una relación:((Tofieldiaceae, Araceae), core Alismatids). El conflicto filogenético entre los tres clados principales podría atribuirse a la clasificación e introgresión de linajes incompletos. Los análisis también sugirieron 18 eventos candidatos de duplicación del genoma completo en Alismatales, incluido uno en el ancestro común más reciente del núcleo de Alismatales.

Según los investigadores, el linaje y las formas de vida fueron factores clave que afectaron los patrones evolutivos de los genes relacionados con la adaptación marina y de agua dulce. Las estrategias específicas del linaje incluyeron la pérdida de genes relacionados con la luz en Zosteraceae que se mantuvieron en otros pastos marinos.

Además, los genes relacionados con los estomas estaban ausentes en las hojas sumergidas. Los genes de la nicotianamina sintasa, que tuvieron un papel fundamental en la deficiencia de hierro y zinc en las plantas, aumentaron en las plantas sumergidas y las hierbas marinas.

Este estudio arroja luz sobre el posible mecanismo genómico involucrado en la evolución de las primeras monocotiledóneas y la adaptación a los ambientes acuáticos.

Los resultados han sido publicados en Molecular Biology and Evolution .