¿Habías imaginado que las plantas de agave con las que se producen bebidas tradicionales como el tequila y el mezcal tienen sexo? (Figura 1A y B) La respuesta es sí, y doble cada vez. Cuando los agaves llegan a la madurez sexual emiten un tallo floral, comúnmente llamado quiote (Figura 1C), que produce una gran cantidad de flores hermafroditas, es decir, que tienen los sexos masculino y femenino en la misma flor (Figura 1D). Sin embargo, el polen (sexo masculino) de las flores de una planta tiene que polinizar las flores de otra planta de la misma especie para que se fecunde el óvulo (la parte femenina) y así se produzcan semillas dentro de los frutos (Figura 1E).

Hasta aquí, la intimidad sexual de las plantas es muy semejante a la de los animales, incluyendo los humanos. Sin embargo, cada grano de polen contiene dos espermas sin movimiento propio (a diferencia de los espermatozoides en animales) que son necesarios para fertilizar exitosamente la célula huevo y la célula central, ambas contenidas en el mismo óvulo (Figura 1F). Esto quiere decir que se necesita una “doble fecundación” para que se produzca una semilla y, posteriormente, una planta. Una vez que un grano de polen alcanza el estigma pegajoso de la flor, germina y emite un “tubo polínico” que penetra por el estilo hasta llegar a uno de los óvulos contenidos en el ovario (Figura 1F).

Los óvulos de las plantas (a diferencia de los óvulos de los animales) contienen varias células dentro de ellos, entre las cuales se encuentran la “célula huevo” y la “célula central” (Figura 1F). Una vez que el tubo polínico penetra el óvulo, explota y libera los dos espermas. Uno de ellos se fusiona con la célula huevo, mezclan su material genético, y se genera el embrión contenido en cada semilla que, después de germinar, dará lugar a una nueva planta (Figura 1G). Todo esto nos suena familiar, ¿no? Pero, ¿qué pasa con el segundo esperma contenido en el polen y liberado en el óvulo? Aquí es donde empiezan las “rarezas” de las plantas. El segundo esperma, al igual que el primero, también se fusiona, pero ahora con la célula central (Figura 1F). También en este caso ambas células se fusionan, mezclan su material genético, pero no generan un segundo embrión, sino el endospermo. El endospermo es un tejido rico en grasas, proteínas y carbohidratos que protege y nutre al embrión formado dentro de la semilla (Figura 1G). Haciendo un símil, la masa con la que se preparan las tortillas se hace con el endospermo de los granos de maíz.

La historia de la vida sexual de las plantas que acabas de leer, formalmente conocida como doble fecundación, se pensaba que aplicaba para la mayoría de las plantas. Sin embargo, recientemente se descubrió que en los agaves y otras especies de plantas similares, las cosas son un poco diferentes (González-Gutiérrez et al, 2021, ver abajo la liga de acceso al artículo científico original). Este grupo de plantas, a diferencia de la mayoría, contiene óvulos con células centrales gigantes con un núcleo muy lejano de la “puerta” por donde ingresan las células espermáticas. Esta situación, tan diferente a la de otras plantas, planteaba un problema: ¿cómo le hacía el núcleo del segundo esperma para desplazarse dentro de la gran célula central para fecundar su lejano núcleo? .

Para resolver esa incógnita fue necesario invadir la intimidad sexual de Agave inaequidens, un agave que crece en las montañas del sur de Jalisco. Se utilizaron sofisticadas técnicas de microscopía y análisis de imágenes. Como era de esperar, la primera parte de la reproducción sexual de Agave inaequidens ocurrió como se describe arriba; sin embargo, la segunda etapa sexual de la planta fue sorprendente. Se descubrió que unos fuertes cables de la proteína llamada “actina” ayudaban al núcleo del segundo esperma a moverse y realizar un largo viaje (200 µm) para fecundar al núcleo de la gran célula central e iniciar el proceso de formación del endospermo y la maduración final de la semilla. Así concluía el doble rito de amor de Agave inaequidens mientras que una nueva forma de la segunda fertilización de los agaves había sido descubierta.

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El trabajo de investigación que se comenta aquí lo puedes descargar, en una versión extendida y formal, desde esta liga: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2021.774098/full?&utm_source=Email_to_authors_&utm_medium=Email&utm_content=T1_11.5e1_author&utm_campaign=Email_publication&field=&journalName=Frontiers_in_Plant_Science&id=774098 .

Alejandra G. González Gutiérrez, Jorge Verdín y Benjamín Rodríguez Garay son investigadores del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, en Zapopan, Jalisco. Este trabajo de investigación fue financiado por CONACYT (Fronteras de la Ciencia, Proyecto 544; Laboratorio Nacional PlanTECC, Py 315918) y COECYTJAL (DyD, Py9296-2021).

* Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C.

*Correspondencia: Benjamín Rodríguez Garay, agavero01@hotmail.com