Un estudio internacional ha desvelado cómo una simple planta de trigo transformó el curso de la historia humana, convirtiéndose en el pilar que hoy sustenta a una población global de ocho mil millones de personas. Esta investigación, publicada recientemente en la revista Nature, arroja luz sobre un evento crucial en la evolución de nuestra civilización: el nacimiento del pan.

El profesor Brande Wulff, investigador de trigo en la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) y uno de los autores principales del estudio, afirma: Nuestros hallazgos iluminan un momento icónico en nuestra civilización que creó un nuevo tipo de agricultura y permitió a los humanos asentarse y formar sociedades. Este descubrimiento no solo revela los orígenes de uno de nuestros alimentos más básicos, sino que también explica cómo este cultivo revolucionó la forma en que vivimos.

La clave del éxito del trigo panadero, según la investigación realizada por el Consorcio de Trigo Silvestre Abierto (OWWC), se encuentra en la diversidad genética de una hierba silvestre aparentemente insignificante llamada Aegilops tauschii. Esta humilde planta proporcionó el genoma D del trigo panadero cuando se cruzó con el trigo para pasta cultivado en el Creciente Fértil, hace entre ocho y once mil años.

Este cruce casual, que ocurrió en las orillas del sur del Mar Caspio, desencadenó una revolución agrícola sin precedentes. El nuevo trigo panadero, con su alto contenido de gluten que crea una masa más aireada y elástica, se extendió rápidamente por una amplia gama de climas y suelos. Los agricultores adoptaron con entusiasmo este cultivo dinámico, marcando el comienzo de una nueva era en la agricultura y la alimentación humana.

Sin embargo, el rápido avance geográfico del trigo panadero ha sido un enigma para los investigadores durante mucho tiempo. A diferencia de sus ancestros silvestres, el trigo panadero es una especie «creada por el hombre» que surgió de un evento de hibridación único. Este origen creó un cuello de botella genético, lo que significa que la nueva especie tenía una diversidad genética mucho menor en comparación con las hierbas silvestres circundantes.

El panel de diversidad y los genomas de Ae. tauschii
El panel de diversidad y los genomas de Ae. tauschii. Crédito: Emile Cavalet-Giorsa et al.

Para resolver este misterio, el equipo internacional reunió un panel de diversidad de 493 accesiones únicas de Aegilops tauschii, abarcando su rango geográfico desde el noroeste de Turquía hasta el este de China. A partir de este panel, seleccionaron 46 accesiones para crear un Pan-genoma, un mapa genético de alta calidad de Aegilops tauschii.

Utilizando este mapa, los investigadores analizaron 80.000 variedades locales de trigo panadero conservadas por el Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) y recolectadas de todo el mundo. Los resultados fueron sorprendentes: alrededor del 75% del genoma D del trigo panadero se deriva del linaje (L2) de Aegilops tauschii, originario del sur del Mar Caspio. El 25% restante proviene de otros linajes a lo largo de su rango.

El profesor Simon Krattinger, autor principal del estudio, explica: Este 25% de afluencia de material genético de otros linajes de tauschii ha contribuido y definido el éxito del trigo panadero. Sin la viabilidad genética que aporta esta diversidad, es muy probable que no comeríamos pan en la escala que lo hacemos hoy.

Pero la historia no termina ahí. Un estudio anterior del OWWC reveló la existencia de un linaje distinto de Aegilops tauschii geográficamente restringido a la actual Georgia, en la región del Cáucaso. Este linaje (L3) ha proporcionado al trigo panadero el gen más conocido para la calidad de la masa.

El análisis de datos mostró que las variedades de trigo recolectadas en la región georgiana contenían un 7% de introgresiones L3 en el genoma, siete veces más que las variedades de trigo panadero recolectadas en el Creciente Fértil. Esto sugiere que, a medida que el trigo panadero se expandía geográficamente, continuaba incorporando material genético de diferentes poblaciones de Aegilops tauschii, aumentando su diversidad y adaptabilidad.

El profesor Cristóbal Uauy, líder de grupo en el John Innes Centre y uno de los autores del estudio, destaca la importancia de la colaboración global en esta investigación: Este trabajo ejemplifica la importancia de la colaboración global y el intercambio de datos y semillas entre países; podemos lograr mucho al combinar recursos y experiencia entre institutos y a través de fronteras internacionales.

Más allá de resolver este antiguo misterio biológico, el nuevo Pan-genoma de Aegilops tauschii de código abierto y el germoplasma puesto a disposición por el OWWC están siendo utilizados por investigadores y mejoradores de todo el mundo. Estos recursos están ayudando a descubrir nuevos genes de resistencia a enfermedades que protegerán los cultivos de trigo contra plagas agrícolas ancestrales como la roya del trigo. También pueden aprovechar esta especie de hierba silvestre para encontrar genes resistentes al clima que pueden ser incorporados en cultivares de trigo de élite.

El profesor Uauy concluye: El estudio destaca la importancia de mantener recursos genéticos como la Unidad de Recursos de Germoplasma financiada por BBSRC aquí en el John Innes Centre, que conserva colecciones históricas de hierbas silvestres que pueden ser utilizadas para introducir características valiosas como resistencia a enfermedades y plagas en el trigo moderno.

FUENTES

John Innes Centre, How bread dough gave rise to civilisation

Cavalet-Giorsa, E., González-Muñoz, A., Athiyannan, N. et al. Origin and evolution of the bread wheat D genome. Nature (2024). doi.org/10.1038/s41586-024-07808-z

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