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La genética desvela la esencia y el origen de los cítricos desde el Himalaya
El Centro de Genómica del IVIA descubre cuáles han sido los procesos de evolución y domesticación desde hace 1,6 millones de años de naranjas, mandarinas y limones
Manuel Talón, coordinador del Centro de Genómica del IVIA, junto a un árbol de kumquats (originario del sur de la China), en el banco de germoplasma | D. Tortajada
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¿De dónde vienen las naranjas? ¿Cómo llegaron a Valencia? El origen de los cítricos es un misterio que ha despertado durante mucho tiempo la curiosidad de eruditos, científicos y del público en general. Los agrios se mencionan por primera vez en antiguos textos chinos que reportan que estos frutos se ofrecían como tributos a los emperadores de las primeras dinastías, hace por lo menos 4.000 años. En occidente, el relato mitológico asoció el origen de los cítricos a la presencia de las 'manzanas doradas' en el jardín de las Hespérides, un lugar recóndito ubicado en el oeste del mundo conocido por aquel entonces. La leyenda dice que Hércules tuvo que llevar a cabo 12 trabajos titánicos como penitencia y que entre estas tareas el héroe griego tenía que robar las manzanas doradas, que conferían inmortalidad y estaban custodiadas por un dragón.
Manuel Talón, biólogo, es coordinador del Centro de Genómica del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), un centro de referencia mundial para el sector que ha participado en un estudio internacional sobre la evolución y domesticación de los cítricos. La base de datos del Centro de Genómica almacena no menos de 1.000 genomas de cítricos, un acervo que permite abordar las enormes consecuencias derivadas de una mutación que tuvo lugar hace 1,6 millones de años y que revoluciona la historia de las mandarinas.
Esta particular mutación, según explica este científico, ocurrió en las mandarinas de las montañas de Nanling (China meridional, en las estribaciones del Himalaya) e hizo posible la reproducción asexual apomíctica (apomixis), un proceso que permite que se generen clones maternos a partir de embriones somáticos. Este acontecimiento, afirma Manuel Talón, supuso un gran avance para los primeros agricultores que pudieron conservar copias perfectas de sus mejores árboles evitando el riesgo de la mezcla genética con un padre.
El fósil más antiguo
Cuenta el científico valenciano que el análisis de los hábitats nativos de los cítricos actuales ha revelado que los cítricos evolucionaron en el sureste asiático y desde allí se expandieron a todo el mundo. De hecho, el fósil más antiguo de un ancestro de los cítricos corresponde a una hoja petrificada del Mioceno tardío de Yunnan (China, hace unos ocho millones de años). Entonces, ni siquiera había hombres sobre la Tierra. Hay que tener en cuenta que el Homo sapiens apareció hace aproximadamente 200.000 años.
La investigación del Centro de Genómica del IVIA, que se viene desarrollando en los últimos siete años, sugiere que el noroeste de India, el norte de Myanmar y el suroeste de China concentran la mayor diversidad de cítricos y, por tanto, es muy razonable pensar que el centro de origen de los cítricos debió localizarse entre estas regiones.
«Esta conclusión contradice las teorías y tendencias de pensamiento que han prevalecido hasta la actualidad, que atribuyen este rol a las islas oceánicas del pacífico o a Australia y que abogan por una dispersión de oriente a occidente», puntualiza Manuel Talón. En las fases de esta amplia investigación han participado los doctores y técnicos Javier Terol, Victoria Ibañez, Estela Pérez-Román, Carles Borreda, Francisco R. Tadeo, Antonio López-García, Matilde Sancho, Antonio Prieto, Isabel Sanchis y Angel Boix.
Cambio climático
«Los cítricos actuales parecen ser un producto afortunado del cambio climático», comenta Talón. Y es que el estudio de sus genomas indica que el ancestro de los cítricos experimentó hace alrededor de siete millones de años una súbita radiación en un corto espacio de tiempo que dio lugar a los predecesores de las especies actuales. La radiación de los cítricos coincidió con un periodo de enfriamiento global ligado a una reducción en los niveles del CO2.
Esta reducción probablemente resultó del secuestro y almacenamiento del carbono en los océanos, una circunstancia que parece estar ligada a una ligera inclinación del eje terrestre. «La reducción del carbono disponible trajo consigo una fase de enfriamiento global, que resultó en un aumento de la aridez en las regiones subtropicales», comenta el investigador del IVIA. Entones, en el sureste asiático se produjo una intensificación del monzón de invierno, acentuando las diferencias entre las estaciones.
«En estas condiciones, el ancestro de los cítricos se vio forzado a evolucionar dando lugar a nuevas especies de cítricos que migraron buscando nuevos nichos. Los cítricos abandonaron así el paraíso tropical que suponía su hábitat natural, protegido en el interior del bosque lluvioso, para adentrarse en áreas más abiertas y expuestas a climas estacionales con periodos más secos y áridos», agrega.
El proceso de dispersión
Según el trabajo de los investigadores del IVIA, el árbol genético de las especies de cítricos implicadas en esta dispersión revela una gran concordancia entre su proximidad genética y su distribución geográfica.
En el sureste asiático continental, el cidro migró hacia el oeste, (India), el pummelo, una especie emparentada con el cidro, se dispersó hacia el sur (Tailandia), mientras que los cítricos de tipo mandarina se desplazaron a hacia el oeste (China), llegando a alcanzar Japón y sus islas.
«Resulta curioso observar que esta alineación geográfica -cidro, pummelo, mandarina- es el orden con que occidente descubrió los cítricos. Sin embargo, los cítricos de Oceanía, como las limas australianas, no nos son familiares y nos resulta complicado incluso reconocerlas como cítricos. Todos ellos provienen de un único ancestro que se desplazó desde el continente a las islas oceánicas», apunta Talón.
La historia de las mandarinas sufrió un giro inesperado cuando, en algún momento indeterminado del último millón y medio de años, se produjo en la mandarina china de Mangshan una mutación infrecuente, que propicia el desarrollo de la planta a partir del tejido materno de las semillas sin contribución paterna, fenómeno conocido como la citada 'apomixis'. Del embrión surgió una planta que solo proviene del tejido materno, que recoge las características que tenía.
A partir de ahí, la mutación se extiende y se propaga en todos los linajes de mandarinas y hoy en día está presente en prácticamente todas las variedades de cítricos cultivados, porque este fenómeno permite «congelar en el tiempo -explica Talón- una determinada variedad». Este comportamiento fue aprovechado por los agricultores chinos antes de la implantación del injerto, hace unos 3.000 años, porque tanto la apomixis como el injerto garantizaron la propagación clonal que conserva las características deseadas sin modificaciones.
Los cítricos se domestican
«Estas premisas sustentaron un proceso de domesticación fascinante, que transformó un pequeño fruto primitivo incomestible, repleto de semillas y sin espacio para la pulpa y el zumo, pero con pequeños grumos amargos y gajos rígidos, en un fruto de excelencia como el de las clementinas actuales. Sabemos, por ejemplo, que el aumento del tamaño fue una aportación del pummelo, que mantiene una pequeña parte de su genoma incrustado en el genoma de todas las mandarinas y naranjas actuales», comenta Talón.
El aumento de cualidades organolépticas implicó la selección de las variedades más interesantes que surgieron por mutación espontánea o que se generaron a partir de los cientos, sino miles de cruzamientos que tuvieron lugar entre distintas mandarinas. La domesticación redujo la presencia de numerosos compuestos secundarios, como los alcaloides, que actúan como defensas químicas de las plantas frente a enfermedades y plagas, pero que generalmente presentan muy mal sabor. Al parecer, el cuidado del agricultor permitió que la planta redujera el gasto energético invertido en la generación de defensas químicas para aprovecharlo en la estimulación del crecimiento y de la propia cosecha.
En ese proceso de domesticación también disminuyó la acidez elevada de las mandarinas primitivas y parece que aumentó el contenido de compuestos del sabor como el metil antranilato, que se emplea en la industria como saborizante de golosinas y bebidas con sabor a mandarina o el furaneol, que es un constituyente mayor del sabor de la fresa.
En la cuenca mediterránea
Los cítricos que llegaron a la cuenca mediterránea lo hicieron a través de las conquistas de Alejandro Magno, la diáspora y sobre todo por la expansión del islam. Existen evidencias de la presencia del cidro en Mesopotamia en el siglo VI a.C., y en Cartago, la zona del Vesubio, Jerusalén y Egipto en los siglos VI y V a.C. La primera referencia de su presencia en nuestro país se debe a San Isidoro de Sevilla (VII d.C.). Al inicio de la citricultura comercial española, el cidro se utilizó como línea borde en los huertos de naranjos en Castelló, por ejemplo, y jugó un papel importante en el sistema de propagación de plantas.
Al cidro le siguieron el naranjo amargo, el limonero y el pummelo o zamboa (siglos X-XI) que trajeron los árabes. Se cree que estos cítricos estaban presentes en los jardines islámicos de al-Rusafa y de la almunia próxima a los Viveros actuales en Balansiya, la Valencia musulmana. Las calles de Sevilla y València y muchas de sus poblaciones todavía están adornadas con naranjos amargos. Sin embargo, resulta curioso que los cítricos comestibles llegaron al Mediterráneo mucho más tarde: el naranjo dulce no antes del XV y las mandarinas a principios del XIX.
Con el tiempo, el cultivo del naranjo dulce se extendió por la Comunitat Valenciana, pero si existe una variedad emblemática de esta tierra, ésta es la clementina reina, la clementina de Nules (1953). Esta extraordinaria variedad es el resultado de una mutación de la clementina fina, una mandarina que procede de un cruzamiento entre el mandarino común y el naranjo dulce, que se produjo de forma aleatoria en un huerto de un orfanato de Orán y que llamó poderosamente la atención del padre Clément Rodier, del cual recibe su nombre. Desde la aparición de la Clementina Fina (1902), el ojo experto del agricultor ha detectado decenas o cientos de mutaciones espontáneas, algunas de las cuales mejoran algún aspecto del comportamiento de estas variedades, ampliando la gama de clementina disponibles.
«Hoy sabemos que los cítricos en realidad no poseen un genoma, sino un mosaico de genomas que crecen armoniosamente, porque cada brotación produce por término medio una mutación que puede generar una rama que porte una nueva característica. Este método de selección de nuevas variedades es el mismo que probablemente usaron los agricultores chinos durante siglos o milenios», concluye Talón.
Procedencia y dispersión de los cítricos por el mundo
El análisis del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) conduce a una revisión exhaustiva del origen y la diversificación de los cítricos de Asia oriental hacia otros territorios del mundo. El estudio ha descubierto también que la complejidad de las relaciones de las mandarinas se simplifica considerablemente por el descubrimiento de tres linajes ancestrales que, junto con el 'pummel', dieron lugar a toda su diversidad actual.
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