1. Aumento de material genético: Los WGD provocan la duplicación de todo el genoma, lo que lleva a un aumento inmediato del material genético. Esto proporciona una fuente de genes redundantes que pueden sufrir una diversificación o especialización funcional. Con el tiempo, estos genes duplicados pueden adquirir nuevas funciones o sufrir modificaciones que permitan a los pastos adaptarse a diversos nichos ecológicos.
2. Neofuncionalización: Después de una WGD, una copia de un gen duplicado puede conservar su función original, mientras que la otra copia queda libre para adquirir nuevas funciones o especializarse. Este proceso, conocido como neofuncionalización, puede dar lugar a rasgos y adaptaciones novedosos. Por ejemplo, los genes duplicados en los pastos se han asociado con la evolución de nuevas estructuras de raíces, vías fotosintéticas y tolerancia a la sequía.
3. Subfuncionalización: En algunos casos, los genes duplicados pueden sufrir una subfuncionalización, donde cada copia conserva una parte de la función del gen original. Esta especialización puede conducir a una mayor eficiencia funcional o a la evolución de nuevos mecanismos regulatorios. Se ha observado subfuncionalización en genes implicados en vías metabólicas, respuestas al estrés y procesos de desarrollo en pastos.
4. Plasticidad del genoma y flexibilidad evolutiva: Los WGD proporcionan una reserva de variación genética que puede impulsar la innovación evolutiva. La presencia de genes duplicados permite presiones de selección relajadas, lo que permite que algunos genes acumulen mutaciones y desarrollen funciones novedosas mientras que otros mantienen funciones esenciales. Esta plasticidad del genoma permite que los pastos respondan a las condiciones ambientales cambiantes y se diversifiquen en nuevos hábitats.
5. Divergencia rápida y especiación: Los WGD pueden acelerar la tasa de evolución y especiación del genoma. Después de una WGD, diferentes copias de genes duplicados pueden divergir rápidamente, lo que lleva al aislamiento reproductivo y a la formación de nuevas especies. Este fenómeno se ha observado en varios linajes de gramíneas, contribuyendo a su rápida diversificación y al surgimiento de nuevas especies adaptadas a ambientes específicos.
6. Adaptación ecológica y expansión de nichos: La mayor diversidad genética y los nuevos rasgos resultantes de los WGD permiten que los pastos se adapten a una amplia gama de condiciones ecológicas. Los genes duplicados se han asociado con la evolución de rasgos como la tolerancia a la sequía, la resistencia al frío, la resistencia a las enfermedades y la eficiencia en el uso de nutrientes, lo que permite que los pastos colonicen diversos hábitats y se conviertan en especies de plantas dominantes en muchos ecosistemas.
En resumen, las duplicaciones de todo el genoma han desempeñado un papel crucial en la diversificación y el éxito de las gramíneas. Al proporcionar una abundancia de material genético y facilitar la neofuncionalización, subfuncionalización y plasticidad del genoma, los WGD han permitido que los pastos se adapten a entornos cambiantes, se expandan a nuevos nichos y se conviertan en una de las familias de plantas con mayor diversidad ecológica y económicamente importantes de la Tierra.
