Sorpresa vegetal: la patata evolucionó del tomate hace 9 millones de años
Un inesperado cruce entre tomates y plantas silvestres sudamericanas dio origen a la patata moderna. El hallazgo revela cómo una hibridación ancestral cambió la historia de la agricultura.
Por Enrique Coperías
¡Aquí hay tomate! La patata surgió hace 9 millones de años tras un cruce natural entre tomates silvestres y plantas sudamericanas sin tubérculos, según un nuevo estudio en China. Este híbrido ancestral permitió la evolución del tubérculo, una innovación clave para su supervivencia y expansión. Imagen generada con DALL-E
Un misterio que ha intrigado durante décadas a los botánicos y genetistas finalmente ha sido resuelto: el origen evolutivo de la patata, uno de los cultivos más importantes para la humanidad, está en un antiguo cruce entre especies de tomate y unas plantas similares a las patatas silvestres que crecían en Sudamérica.
Este evento, que aconteció hace aproximadamente 9 millones de años, no solo dio lugar a la patata moderna, sino también a un linaje vegetal único que revolucionó su capacidad de adaptación gracias a una gran innovación evolutiva: el tubérculo.
Así lo confirma un estudio publicado en la prestigiosa revista Cell y que ha sido completado por un consorcio internacional de investigadores liderado por la Academia China de Ciencias Agrícolas. Gracias a análisis genómicos de última generación y a experimentos funcionales, los científicos han demostrado que la patata o papa (Solanum tuberosum) y sus 107 parientes silvestres de la Petota —una sección del género Solanum, de la familia Solanaceae— tienen un origen híbrido. E
Esta fusión genética ancestral desató una auténtica explosión de especies, muchas de ellas capaces de colonizar los difíciles y diversos entornos de la cordillera de los Andes.
Un enigma patatero: ¿tomate o pariente chileno?
Durante años, la botánica ha permanecido atrapada en una paradoja. Morfológicamente, las patatas se parecen mucho a tres especies de plantas silvestres del sur de Chile, clasificadas dentro del grupo Etuberosum. Estas plantas, al igual que las patatas, tienen órganos subterráneos llamados rizomas. Pero hay un detalle crucial: no producen tubérculos, esos órganos globosos ricos en almidón que consumimos como alimento.
Por otro lado, los análisis genéticos sitúan a la patata más cerca del tomate que de Etuberosum, lo cual ha generado gran desconcierto entre los expertos.
«Era una contradicción difícil de resolver —explica Sanwen Huang, autor principal del estudio e investigador de la Academia China de Ciencias Agrícolas. Y añade—: Parecía que la patata tenía cuerpo de Etuberosum, pero sangre de tomate».
ADN de papas silvestre
La solución llegó gracias a la secuenciación de 450 genomas, que incluyeron patatas cultivadas y 56 especies silvestres. Este enorme trabajo de campo y laboratorio permitió reunir la colección más completa de datos genómicos sobre patatas silvestres jamás registrada.
«Las patatas silvestres son extremadamente difíciles de muestrear; por eso, esta base de datos representa un logro sin precedentes», destaca Zhiyang Zhang, primer autor del estudio.
El hallazgo fue revelador: cada especie de patata analizada mostró una mezcla estable y balanceada de material genético proveniente de Etuberosum y del tomate. Esto indica que, lejos de descender exclusivamente de uno u otro linaje, la patata surgió como un híbrido estable de ambos.
¿De dónde viene realmente este sabroso tubérculo?
El estudio estima que los ancestros del tomate y de Etuberosum divergieron hace unos 14 millones de años. Sin embargo, cinco millones después, hace entre 8 y 9 millones de años, ocurrió un hecho extraordinario: a pesar de sus diferencias evolutivas, estas especies fueron capaces de cruzarse y dar origen a un nuevo linaje, el de Petota, del cual descienden todas las patatas actuales, tanto silvestres como domesticadas.
Este evento de hibridación no fue un simple intercambio puntual de genes, como suele observarse entre especies cercanas. Resultó ser un evento profundo, estructural, que dio lugar a una nueva línea evolutiva con características únicas.
«Nuestros hallazgos muestran cómo un evento de hibridación entre especies puede desencadenar la evolución de nuevos rasgos, lo que permite que surjan incluso más especies”, afirma Huang.
En otras palabras, el mestizaje no solo fue una rareza evolutiva, sino un verdadero catalizador de innovación biológica. Y el rasgo más importante que emergió de esa unión fue el desarrollo del tubérculo.
Especies de la planta de la patata sin tubérculos y con tubérculos. Crédito: Yuxin Jia y Pei Wang
El origen genético del tubérculo: una herencia compartida
A través del análisis de más de 17.000 grupos de genes homólogos, los investigadores rastrearon los orígenes genéticos de la capacidad de formar tubérculos. Encontraron que esta habilidad clave en el mundo vegetal es el resultado de una combinación precisa de genes heredados de ambos progenitores:
🥔 Por ejemplo, el gen SP6A, considerado un interruptor maestro que indica cuándo la planta debe empezar a formar tubérculos, proviene del linaje del tomate. Este gen regula procesos similares a la floración en otras especies, pero en la patata ha sido adaptado para activar la formación del tubérculo.
🥔 Por su parte, el gen IT1, crucial para el crecimiento de los tallos subterráneos que más tarde se engrosan en tubérculos, proviene de Etuberosum.
Hay que señalar que ninguno de estos genes, por sí solo, era capaz de generar un tubérculo funcional. Fue la combinación de ambos en el híbrido lo que permitió la aparición de este órgano innovador.
«Sin estos dos elementos —los genes SP6A e IT1—, los descendientes híbridos no habrían sido capaces de formar tubérculos», explica Zhang.
La validación funcional de estos genes fue confirmada mediante experimentos de expresión génica, ensayos de interacción proteína-proteína y edición génica con CRISPR-Cas9. Los resultados demostraron que el nuevo circuito genético ensamblado por la hibridación fue esencial para el desarrollo del tubérculo y, por extensión, para el éxito ecológico de las papas.
Un motor de adaptación y diversificación
La emergencia del tubérculo no fue solo una curiosidad botánica. Coincidió con un evento geológico clave: la rápida elevación de los Andes, que ocurrió hace entre 6 y 10 millones de años. En ese contexto de climas fríos, suelos pobres y ciclos estacionales rigurosos, la capacidad de almacenar nutrientes bajo tierra y reproducirse sin necesidad de polinización fue una ventaja decisiva.
Las papas podían sobrevivir a las heladas, aprovechar mejor los recursos escasos y multiplicarse a partir de fragmentos subterráneos, lo que les permitió conquistar rápidamente una gran variedad de hábitats. Desde praderas templadas hasta los pastizales alpinos de los Andes, pasando por bosques secos tropicales, el linaje Petota se diversificó con rapidez.
Según el estudio, este grupo presenta una de las tasas de especiación más altas del género Solanum, al cual también pertenecen los tomates, las berenjenas y otras solanáceas. Se calcula una tasa de 0,53 especies nuevas por millón de años, por encima de la media del género y superior a la de sus linajes parentales.
«Desarrollar un tubérculo dio a las patatas una enorme ventaja en entornos difíciles, lo que impulsó una explosión de nuevas especies y contribuyó a la rica diversidad que vemos y de la que dependemos hoy en día», dice Huang.
Escenario evolutivo del origen híbrido de la patata: el linaje Petota surgió hace 8–9 millones de años por un cruce ancestral entre Tomato y Etuberosum. Este evento coincidió con el levantamiento de los Andes y dio lugar a la formación de tubérculos. La herencia genética mixta permitió una rápida diversificación y adaptación a múltiples ecosistemas. Cortesía: Zhang, Zhiyang et al.
De la evolución a la agricultura
La historia genética de la patata no solo ayuda a entender su pasado evolutivo, sino que abre nuevas puertas para su futuro. Identificar los genes clave que hacen posible la formación del tubérculo —y entender cómo interactúan— podría permitir el desarrollo de variedades de papa mejor adaptadas al cambio climático o a condiciones agrícolas adversas.
En un mundo donde la seguridad alimentaria está cada vez más amenazada, conocer el origen evolutivo de los cultivos puede ser tan importante como mejorar su rendimiento.
«Finalmente hemos resuelto el misterio de dónde provienen las patatas», celebra Huang. Pero la historia no termina ahí: ahora comienza una nueva etapa, donde ese conocimiento ancestral puede ser puesto al servicio de la agricultura sostenible.
Un tubérculo que cambió la historia
El caso de la patata ofrece un ejemplo contundente de cómo la hibridación —a menudo considerada un accidente evolutivo o incluso una amenaza para las especies puras— puede ser una fuerza creadora de nuevas formas de vida. A través de la mezcla de genes divergentes, la evolución encuentra nuevas combinaciones, algunas de las cuales dan lugar a rasgos inéditos, como el tubérculo.
Este fenómeno no es exclusivo de las patatas. Estudios recientes han revelado que muchos linajes vegetales y animales han experimentado eventos similares de hibridación en su historia evolutiva. Sin embargo, pocos casos han sido tan detalladamente documentados como este.
«Este estudio ofrece una visión profunda sobre cómo los eventos de hibridación pueden llevar no solo a la aparición de nuevas especies, sino también a innovaciones clave que transforman completamente un linaje» concluyen los autores.
La patata, ese alimento humilde que hoy forma parte de la dieta básica de millones de personas en todo el mundo, guarda en su genoma una historia fascinante de mestizaje, adaptación y supervivencia. Una historia que, gracias a la ciencia, hoy podemos contar con claridad. ▪️
Fuente: Zhang, Zhiyang et al. Ancient hybridization underlies tuberization and radiation of the potato lineage. Cell (2025). DOI: 10.1016/j.cell.2025.06.034
