Investigadores de la Academia de Ciencias de Rusia han logrado regenerar plantas fértiles a partir de tejidos vegetales conservados durante más de 30.000 años en el permafrost del noreste de Siberia. El estudio, publicado en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), describe cómo lograron cultivar con éxito Silene stenophylla, una especie ya extinta, utilizando técnicas de cultivo in vitro a partir de tejidos placentarios extraídos de frutos inmaduros hallados en madrigueras fósiles de ardillas prehistóricas.
El material vegetal fue recuperado de madrigueras fosilizadas de ardillas de tierra (Urocitellus parryii) nada más y nada menos que en el año 2007, ubicadas a 38 metros de profundidad en los depósitos congelados de Duvanny Yar, en la región de Kolyma. Las condiciones del terreno, con temperaturas medias anuales de −7 °C y sin signos de descongelación desde el Pleistoceno tardío, permitieron una conservación excepcional del material biológico.
La datación por radiocarbono estimó que los frutos tenían una antigüedad de 31.800, lo que convierte a estos ejemplares de Silene stenophylla en los organismos multicelulares viables más antiguos conocidos hasta la fecha. Las semillas procedían de frutos cerrados y no contaminados, lo que permitió asegurar la autenticidad de su origen y edad.
Cultivo in vitro a partir de tejidos placentarios
A diferencia de otros intentos fallidos de germinación a partir de semillas enteras, los investigadores centraron su atención en el tejido placentario de frutos inmaduros. Utilizando técnicas de micropropagación y medios nutritivos modificados, lograron inducir el crecimiento de brotes desde fragmentos del tejido placentario, que posteriormente desarrollaron raíces, hojas, flores y frutos.
Durante el proceso, se cultivaron plantas modernas de la misma especie, procedentes de semillas actuales, como grupo de control. Las plantas antiguas generaron entre 1,5 y 2 veces más brotes en las fases iniciales, aunque las actuales desarrollaron raíces más rápidamente.
Diferencias morfológicas entre plantas antiguas y modernas
Una vez cultivadas, las plantas fósiles florecieron y produjeron semillas viables tras ser polinizadas con éxito. Todas las plantas obtenidas a partir del material antiguo eran morfológicamente homogéneas. Sin embargo, al compararlas con las plantas modernas, los investigadores observaron diferencias en la forma de los pétalos y en la distribución sexual de las flores: mientras que las plantas modernas presentaban flores bisexuales, las antiguas mostraban flores femeninas en las primeras fases de floración, seguidas por flores bisexuales.
Además, las semillas obtenidas de las plantas regeneradas mostraron una tasa de germinación del 100%, frente al 86-90% de las modernas, y produjeron una primera generación morfológicamente idéntica a la planta parental.
Permafrost como banco natural de germoplasma
El estudio pone de relieve el potencial del permafrost como depósito natural de material genético antiguo. Las condiciones de congelación, sumadas a la baja humedad y a la acumulación moderada de radiación gamma (0,07 kGy en total durante más de 30.000 años), han permitido conservar tejidos vegetales viables durante milenios.
Los autores destacan que el tejido placentario, por su alta actividad metabólica y concentración de compuestos orgánicos como la sacarosa y los fenoles, ofrece una resistencia criogénica superior. Esta característica fue clave en la regeneración de plantas completas a partir de los frutos preservados.
Implicaciones para estudios sobre evolución y conservación
La existencia de diferencias fenotípicas entre los ejemplares antiguos y modernos de Silene stenophylla sugiere la posibilidad de estudiar procesos de microevolución en condiciones controladas. Además, los investigadores plantean la importancia de continuar explorando el permafrost ártico como fuente potencial de biodiversidad desaparecida y germoplasma antiguo.
También se menciona el interés estratégico de proyectos como el Banco Mundial de Semillas de Svalbard, que almacena duplicados de semillas de cultivos de todo el mundo en condiciones de frío extremo, de forma similar a las naturales del permafrost.