Una papa afectada por P. infestans, el patógeno responsable de la hambruna irlandesa de la papa. La cepa exacta involucrada en la hambruna de 1840 ahora se ha identificado por primera vez. Imagen vía USDA
Durante casi 150 años, comenzando a fines del siglo XVII, millones de personas que vivían en Irlanda subsistían principalmente de un cultivo: la papa. Luego, en 1845, los agricultores notaron que las hojas de sus plantas de papa estaban cubiertas de misteriosas manchas oscuras. Cuando sacaron las papas del suelo, la mayoría estaban encogidas, blandas y no comestibles. La plaga se extendió alarmantemente rápido, reduciendo a la mitad los rendimientos de la cosecha de ese año. Para 1846, la cosecha de las granjas de papa había caído a una cuarta parte de su tamaño original.
La enfermedad, junto con un sistema político que requería que Irlanda exportara grandes cantidades de maíz, lácteos y carne a Inglaterra, provocó una hambruna generalizada, y casi todas las pocas papas disponibles se comieron, causando escasez de semillas de papa que aseguraron que el hambre continuaría por casi una década. Finalmente, más de un millón de personas murieron y otro millón emigró para escapar del desastre, lo que provocó que la población de Irlanda se redujera en aproximadamente un 25 por ciento; la isla todavía no ha alcanzado sus niveles de población anteriores a la hambruna hoy.
En ese momento, la ciencia detrás del tizón era poco conocida, y la mayoría creía que era causada por un hongo. Durante el siglo XX, los científicos determinaron que fue causada por un oomiceto (un eucariota similar a un hongo) llamado Phytophthora infestans . Sin embargo, sin acceso a los especímenes de la era de 1840, no pudieron identificar exactamente qué cepa del organismo fue responsable.
Ahora, un grupo internacional de científicos regresó y tomó muestras del ADN de las hojas de papa irlandesas conservadas en las colecciones de los Kew Gardens de Londres desde 1847. Al hacerlo, descubrieron que una cepa de P. infestans única y previamente desconocida que llaman HERB -1 causó la plaga.
La papa irlandesa se va de 1847, el apogeo de la hambruna, utilizada como parte del estudio. Imagen vía eLife / Kew Gardens
Los investigadores, del Laboratorio Sainsbury en el Reino Unido y de los Institutos Max Planck en Alemania, llegaron al hallazgo como parte de un proyecto de secuenciación de ADN de 11 muestras históricas preservadas diferentes y 15 muestras modernas para rastrear la evolución del patógeno a lo largo del tiempo, publicado hoy en la revista eLife .
Actualmente, P. infestans se distribuye en todo el mundo, con la gran mayoría compuesta por la cepa destructiva US-1. La mayoría de las otras cepas de P. infestans se producen solo en el Valle de Toluca de México, donde las variedades de papa silvestre son indígenas, por lo que los científicos creyeron durante mucho tiempo que US-1 había sido responsable de la hambruna de 1840.
Pero cuando los investigadores extrajeron pequeños trozos de ADN intacto de las viejas hojas secas de papa, recolectadas originalmente de Irlanda, Gran Bretaña, Europa y América del Norte, y las compararon con las muestras actuales de P. infestans, encontraron que la cepa Los responsables de la hambruna diferían ligeramente de los actuales US-1.
Basado en su análisis de la variación genética entre las dos cepas y las otras muestras históricas, sugieren que en algún momento de 1842 o 1843, el antepasado de la cepa HERB-1 de P. infestans logró salir de México a América del Norte y luego a Europa, quizás contenida dentro de las papas que los barcos transportaban como alimento para sus pasajeros. Pronto, se extendió por todo el mundo, desencadenando la hambruna en Irlanda y persistió hasta la década de 1970, cuando se extinguió y fue reemplazada en gran medida por la cepa US-1. Las dos cepas probablemente se separaron poco después de que su antepasado común lograra salir de México.
El estudio es la primera vez que se analiza la genética de un patógeno vegetal mediante la extracción de ADN de muestras de plantas secas, lo que abre la posibilidad de que los investigadores puedan estudiar otras enfermedades de las plantas basadas en las colecciones históricas de jardines botánicos y herbarios de todo el mundo. Una mejor comprensión de la evolución de las enfermedades de las plantas a lo largo del tiempo, según el equipo, podría ser fundamental para descubrir formas de producir variedades de plantas más robustas que sean resistentes a los patógenos que infectan las plantas hoy en día.
