1. Por qué las sandías triploides florecen pero no forman semillas
Las plantas de sandía sin semillas tienen flores normales. Según los materiales de mejoramiento de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, las sandías triploides tienen 3 juegos de cromosomas y estos no se dividen equitativamente durante la meiosis, por lo que las células reproductivas femeninas y masculinas dejan de funcionar [1]. La flor parece normal, pero su interior no funciona.
La meiosis es una división celular que reduce el número de cromosomas a la mitad antes de formar semillas. Si hay 2 juegos, se pueden dividir en mitades; con 3 juegos, no se dividen exactamente. En otras plantas triploides, se ha reportado que la distribución de los cromosomas es irregular [10].
Si no hay fertilización, no se forman semillas. Sin embargo, el estímulo de la polinización hace que el ovario crezca, por lo que puede haber fruto sin semillas. Que un fruto crezca sin semillas gracias a este estímulo se llama partenocarpia [2]. La ausencia de semillas y la formación del fruto son procesos distintos.
Entonces, ¿cómo se hacen las semillas para las sandías que no producen semillas? Lo veremos en la siguiente sección.
2. Cómo se crean las semillas de sandía sin semillas cruzando tetraploides y diploides
Las semillas triploides se obtienen cruzando un diploide (con 2 juegos de cromosomas) y un tetraploide (con 4 juegos). En los materiales de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, el tetraploide es el padre femenino y se poliniza con polen diploide. Esta dirección es fija; si se invierte la combinación donde el diploide es el padre femenino, no se forman semillas [1]. El óvulo del tetraploide aporta 2 juegos y el polen diploide aporta 1 juego, sumando 3 juegos en total.
Los padres tetraploides se crean aplicando colchicina a las plántulas diploides para duplicar sus cromosomas. La colchicina interfiere con los husos que separan los cromosomas durante la división celular, por lo que los cromosomas no se dividen y queda el doble de cantidad [1]. La colchicina no se aplica a las variedades triploides ni a sus frutos.
Hitoshi Kihara y la sandía sin semilla. El genetista japonés Hitoshi Kihara (nacido en 1893) es reconocido principalmente por establecer métodos de análisis del genoma, descubrir los ancestros del trigo panificable y el éxito con las sandías sin semillas [4]. La introducción en inglés del Instituto de Biología Kihara dice que recibió un premio de la Sociedad Americana de Horticultura en 1952 por su investigación sobre sandías triploides [3]. Como los años de éxito varían según la fuente, no se especifican fechas exactas aquí.
Para obtener frutos sin semillas, hay que producir semillas cada año. Si plantamos esas semillas triploides en el campo, ¿darán fruto? Veámoslo a continuación.
3. Por qué se plantan sandías con semillas junto a las sandías sin semillas
El polen de las sandías triploides no es funcional, por lo que necesitan polen diploide para cuajar frutos. En el campo, normalmente 1/3 son diploides y 2/3 son triploides. En casos exitosos, se pudo cultivar con solo un 20% de diploides [1]. Si se plantan 30 plantas, serían 10 diploides y 20 triploides. Esta proporción es una guía y varía según el país y la variedad.
Por eso, los campos de sandías sin semillas "dependen de las sandías con semillas". El hecho de que los triploides no fructifiquen solos se refleja directamente en cómo se organiza el campo.
Cáscaras blancas en sandías sin semilla. Al cortar una sandía sin semilla, a veces hay cosas blancas y blandas dentro. Esto no siempre son "semillas inmaduras", sino que se explican como cubiertas de semillas vacías (con color o blancas). Aumentan según el ambiente y son más grandes si las semillas de los padres son grandes [1]. No todos los frutos están completamente vacíos.
Así, en la sandía, los humanos han convertido el "mecanismo que impide formar semillas" en un fruto. Pero, ¿sucede lo mismo con alimentos donde no intervenimos tanto? Veamos los plátanos.
4. Por qué los plátanos casi no tienen semillas: también son triploides
Los plátanos comestibles casi no tienen semillas visibles. Según la Enciclopedia Japonesa Gran Tai, incluida en Kotobank, los plátanos son triploides, por lo que no ocurre una meiosis normal y no se produce polen normal. Aunque haya polinización, la germinación es mala y las células del óvulo no se fertilizan, por lo que no hay semillas, pero el fruto crece [2].
Sin embargo, la causa no es solo la meiosis. En una investigación de Brasil, se dice que la esterilidad de los plátanos comestibles ocurre en varias etapas, incluyendo fallos en la formación de esporas debido a la meiosis irregular en triploides. También se señala que tener un saco embrionario maduro no es prueba de que pueda haber fertilización [5]. Decir simplemente "no hay semillas porque tiene 3 juegos" es un poco simplista.
Los 3 juegos son diferentes entre sí. En el análisis del genoma de 2023, se encontraron 3 subgenomas llamados Ban, Dh y Ze en la variedad Cavendish (tamaño del genoma aproximadamente 1.48 Gb). Los ancestros corresponden a las subespecies Musa acuminata: banksii, malaccensis y zebrina [6]. Aunque sea triploide, no siempre es como la sandía donde aumentaron cromosomas de la misma especie; aquí se combinan 3 derivados de diferentes subespecies.
Finalmente, veamos una planta en un lugar mucho más cercano que los plátanos, donde ocurre algo similar.
5. Por qué la higanbana casi no forma semillas y se multiplica por bulbos
La higanbana, que florece en otoño con flores rojas, también es triploide. Según la explicación del artículo de KSB, las higanbanas de Japón son triploides, casi no producen semillas (incluso si se forman, se dice que germinan mal) y se multiplican por bulbos. Las de China son diploides y sí producen semillas [7]. Se considera que las japonesas fueron traídas de China antes de la historia registrada como "plantas naturalizadas prehistóricas", pero las teorías sobre el momento y la ruta de llegada varían.
Al ver todo el género Lycoris, además de especies diploides que forman semillas, hay especies que no forman semillas y se multiplican vegetativamente, lo cual se atribuye a ser triploides o híbridos entre especies [8].
La expresión "casi" no pueden. En el informe del Museo de Vida y Tierra de la Prefectura de Kanagawa, hay higanbanas que florecen muy ligeramente y forman semillas, y esas semillas germinaron normalmente. Se concluye que no son completamente estériles, sino de fertilidad extremadamente baja (Seto et al., 2011) [9]. Por lo tanto, es preciso escribir "casi no pueden" en lugar de "absolutamente no pueden".
Las plantas que se multiplican por bulbos en lugar de semillas conservan las características parentales. Estamos viendo cómo los humanos observamos y cultivamos la condición de "no formar semillas" de los triploides.
6. Cómo comprobar tú mismo que algunas frutas casi no tienen semillas
Corta y compara. Corta un plátano a lo largo y mira bien el centro. ¿Hay grandes masas que parezcan semillas? Si tienes la oportunidad de comer sandía sin semilla, busca si hay cosas como cáscaras blancas dentro y compáralo con una sandía con semillas. Cuando uses cuchillo, hazlo con un adulto.
Si quieres consultar las fuentes: las principales son los materiales de mejoramiento de la Universidad Estatal de Carolina del Norte [1], Kotobank [2], el artículo en japonés de KSB [7] y el informe del Museo de Vida y Tierra de la Prefectura de Kanagawa [9]. Empezar por lo que está en tu idioma facilita la comprensión.