Fosil bizidun baten gene-istorioak

Koldo Garcia

Udazkena bete-betean dugu eta zuhaitz gehienak biluztu zaizkigu. Gure inguruan aurki ditzakegun zuhaitz biluzi horien artean bada bat nahiko berezia dena: Ginkgo zuhaitza (Gingko biloba). Zuhaitz hori berezia dela diogu fosil biziduna delako. Termino hori zientifikoa ez bada ere, horrela ezagutzen dira erregistro fosilean aurki daitezkeen espezieen antza duten egungo espezieak. Espezie hauek ez dute ahaide bizirik, hau da, isolatutako espezieak dira, eboluzioan izoztuta egongo balira bezala, iraganeko mundu baten lekukoak. Horregatik da hain baliotsua beren gene-azterketa.

Ginkgo zuhaitzak ez du izan aldaketa nabarmenik bere itxuran azken 200 milioi urtean eta glaziazioetan bizirik iraun du Txinako parajeetan. Zuhaitz honek duen xarma dela eta, azken urteetan mundu osoan zehar zabaldu da gizakion eraginez, apaingarri gisa erabili baita. Zuhaitz hau askotan ikertu bada ere, oraindik ezezagunak ziren alderdi batzuk argitzen saiatu da lan berri bat: non babestu zen, nola egin zion aurre Pleistozenoko klima-aldaketari, zein izan zen gizakion papera bere sakabanaketan eta zein faktorek eragin duten bere biziraupenean.

Lan hau egiteko 51 tokitako 545 ginkgo zuhaitzen genomak sekuentziatu dituzte. Zuhaitz horiek batez ere Txinatik hartu dituzte, baina aztertu dituzte Koreako, Japoniako, Europako eta Ameriketako zuhaitzak ere. Kontuan izan behar da ginkgo zuhaitzaren genomak hamar mila miloi letrako luzera duela, hau da, gizakion genoma baino hiru aldiz luzeagoa da. Hortaz, eskerga da hortik atera den datu-kopurua, eta lan mardula hura aztertzea.

Gaur egungo ginkgoen jatorria aztertzeko hainbat metodo erabili zituzten eta emaitza bera lortu zen horiek guztiek erabilita: jatorrian lau populazio handi zeudela eta hiru eskualdek babesgune bezala funtzionatu zutela. Jatorrizko populazio horien kokaleku ziren Txinako ekialdea, Txinako hego-mendebaldea, Txinako hegoaldea eta Txinako iparra, azken hau zelarik beste hiruen lotura-gunea. Hortaz, lanaren egileek proposatu dute Txinako iparraldeko populazioa hegoaldeko eta hego-mendebaldeko populazioen nahasketaren ondorioz sortu zela, orain dela 140.000 urte inguru. Emaitza horretan oinarrituta ere hiru babesgune zehaztu dituzte: jadanik ezagunak ziren hego-mendebaldeko eta ekialdeko babesguneak; eta hegoaldean babesgune berri bat. Izan ere, hiru babesgune hauek biodibertsitate handia duten lekuak dira, bai landare askoren babesguneak ere.

Populazioen tamainari dagokiola, ginkgoak hainbat zabalkuntza- eta murrizketa-ziklo izan ditu, Pleistozenoko glaziazioetan gertatu zirenak. Gene-datuetan eta simulazioetan oinarrituta, tamainarik handienak gertatu ziren orain dela 15 milioi urte, 1,05 milioi urte eta 0,5 milioi urte; eta txikienak orain dela 4 milioi urte, 0,1 milioi urte eta 0,06 milioi urte. Azken 2 milioi urteetan klima hotzekin izan dute lotura populazioen murrizketak.

Txinatik kanpo kokatzen diren ginkgoei dagokienez, beren gene-jatorria aztertuta, Txinako ekialdeko populazioen ondorengoak direla ondoriozta daiteke. Lehenengo, Japoniara eta Koreara eraman ziren ginkgoak, Txinako ekialdeko ginkgoen parekoak direnak. Geroago, Europara eta Ameriketara. Europan aurkitzen diren zuhaitzak Txinako ekialdeko ohiz kanpoko ginkgoen ahaideak dira; eta Ameriketan aurkitzen direnak Txinako ekialdeko, Japonia eta Koreako, eta Europako ginkgoen antzekoak dira. Hortaz, ikertzaileen iritzia da ginkgoak hainbat aldiz eraman direla Txinako ekialdetik Ameriketara. Hori horrela izan dadin, ginkgoaren hedaketa berri hau gizakion eraginez izan behar zuen, ikertzaileen iritziz.

Banaketa honetan zein faktorek eragiten zuten ere ikertu zuten. Ondorioztatu zuten zazpi klima-aldagaik zutela eragina, besteak beste, tenperaturaren urtarokotasuna, euriaren urtarokotasuna edota hilabete lehorrenaren euri-kopurua. Gainera, aldagai hauen garrantzia ezberdina izan zen Txinako ekialdeko eta hego-mendebaldeko ginkgoetan, agian talde bakoitzak izan zituen habitat-lehentasunen ondorioz.

Ginkgoen eboluzioa aztertzeko, 58 zuhaitz aukeratu zituzten ekialdeko taldetik eta beste 38 hego-mendebaldekotik. Zuhaitz horien genometan hautespenaren seinaleak bilatu ziren eta talde bakoitzean hautespena jaso zuten genoma-eskualdeak ezberdinak izan zirela ikusi zuten. Eskualde horietan kokatzen diren geneak aztertuta, ondorioztatu zuten gene horiek estres abiotiko eta biotikoei aurre egiteko funtzioa zutela; bereziki zirela intsektuei eta onddoei aurre egiteko defentsekin lotutako geneak eta deshidratazioari, tenperatura baxuei eta gatz askori erantzuteko geneak. Izan ere, aurretik jakina zen ginkgoak erresistenteak zirela estresaren aurrean, bereziki herbiboroen eta patogenoen aurrean.

Laburbilduz, ginkgo askoren genoma aztertuta bere banaketari buruzko zehaztasun berriak lortu dira, bere historia ebolutiboa irudikatuta. Honek espezieen eboluzioari buruzko datu berriak eman dizkigu, ez baita ohikoa isolatutako espezie bati buruzko horrenbeste gene-informazio biltzea. Mendeetan zehar ginkgoak gizakiak liluratu ditu, medikuntzan esanguratsua izan da eta inspirazio-iturri izan da arteetan. Orain genetikan ere bai.

Erreferentzia bibliografikoa

Zhao, Y., Fan, G., Yin, P. et al., (2019). Resequencing 545 ginkgo genomes across the world reveals the evolutionary history of the living fossil. Nature Communications, 10(1), 4201. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-019-12133-5.

Egileaz: Koldo Garcia (@koldotxu) Biodonostia OIIko ikertzailea da. Biologian lizentziatua eta genetikan doktorea da eta Edonola gunean genetika eta genomika jorratzen ditu.