Els fongs van preparar el camí per a la vida terrestre centenars de milions d'anys abans del que es pensava

Un equip internacional de científics ha revisat la història evolutiva dels fongs i ha aconseguit situar els orígens d'aquest regne en una finestra temporal molt més antiga del que es creia fins al moment: fa entre 900 i 1.400 milions d'anys. Això significa que els fongs ja poblaven la Terra centenars de milions d'anys abans que les plantes hi arrelessin. Els resultats, publicats en obert a la revista Nature Ecology & Evolution, han estat possibles gràcies a l'aplicació d'una nova metodologia i de models evolutius sofisticats que han combinat diferents tècniques de datació.

La recerca és fruit d'una col·laboració internacional en què han participat investigadors multidisciplinaris de diversos països i institucions, entre els quals hi ha el biòleg evolutiu Eduard Ocaña, investigador Ramon y Cajal a la Universitat Oberta de Catalunya (UOC).

"Els fongs com a grup són molt més antics del que imaginàvem. Amb una alta probabilitat, ja existien fa més de mil milions d'anys, i això els situa com un dels grans grups eucariotes més antics", explica l'investigador. Per tant, els fongs (un regne representat per bolets, floridures i espècies unicel·lulars, com els llevats) serien clarament més antics que els animals (que es creu que van aparèixer fa uns 600 milions d'anys) i que les plantes terrestres pluricel·lulars (que van aparèixer fa uns 500).

Un nou rellotge per datar la vida

A diferència de les plantes o els animals, que han deixat un registre fòssil abundant i reconeixible, els fongs tenen cossos fràgils i filamentosos que rarament es conserven. Aquesta escassetat de fòssils ha fet que la seva història evolutiva fos un trencaclosques ple de buits fins ara. Per superar aquest repte, els científics han combinat tres fonts d'informació diferents i complementàries: els pocs fòssils disponibles, les seqüències genòmiques de més d'un centenar d'espècies de fongs i les transferències horitzontals de gens, un element clau i innovador que ha marcat la diferència.

Aquestes transferències horitzontals, un fenomen biològic pel qual un gen passa d'una espècie a una altra, són excepcionals però molt valuoses. "Quan un mateix gen salta d'un organisme a un altre, sabem que tots dos van conviure en un mateix moment. I això ens permet establir relacions temporals relatives, perquè sabem que qualsevol parent del llinatge donador ha de ser necessàriament més antic que qualsevol descendent del llinatge receptor del gen", aclareix el biòleg computacional de la UOC. A partir d'aquests ancoratges temporals derivats d'esdeveniments de transferència horitzontal de gens, utilitzats conjuntament amb les altres tècniques i noves eines computacionals que redueixen el temps de càlcul, els experts han pogut obtenir els nous cronogrames evolutius, més precisos i robustos, que inclouen més de cent espècies de fongs.

Els fongs, pioners en els ecosistemes terrestres

La troballa no és només una qüestió de dates. Té implicacions profundes per entendre com eren els ecosistemes terrestres que van precedir el període cambrià, dels quals tenim escassa informació en termes de registre fòssil, sobretot pel que fa a la representativitat que hi tenien els diferents grups d'eucariotes. Segons Ocaña, "els nostres resultats indiquen que els fongs ja habitaven ambients terrestres com a mínim fa uns 800 milions d'anys i que establien interaccions ecològiques d'un grau de complexitat ara per ara incert amb els ancestres de les plantes terrestres pluricel·lulars. Aquests ancestres es devien assemblar als grups d'algues verdes que són evolutivament més properes a les plantes terrestres pluricel·lulars, alguns membres dels quals tenen certa capacitat d'adaptar-se a ambients fora de l'aigua".

Els fongs actuals estableixen simbiosis amb la majoria de les plantes i hi aporten nutrients a canvi de carbohidrats. Aquestes relacions, conegudes com a micorrizes, podrien tenir un origen molt antic: fa milions d'anys, els primers fongs podrien haver ajudat algues i plantes primitives a instal·lar-se a la Terra i, a canvi, aquestes plantes haurien ofert noves fonts d'energia. "Si acceptem que la colonització de la Terra per part de les plantes va ser possible gràcies als fongs, el que proposem és que aquest vincle podria haver començat molt abans del que crèiem, en ambients similars a les crostes biològiques del sòl o als tapissos microbians que encara avui existeixen", assenyala l'investigador de la UOC, que col·labora amb l'eHealth Centre i el centre UOC-TECH.

Reescrivint el relat de la Terra buida

La narrativa habitual sobre l'origen de les plantes descrivia un planeta nu i hostil fins que aquestes van començar a arrelar-hi fa uns 500 milions d'anys. La nova recerca canvia aquesta visió: les plantes pluricel·lulars terrestres van sorgir milions d'anys més tard que els seus ancestres unicel·lulars i que els fongs ja participessin en interaccions ecològiques al medi terrestre. Aquells fongs primitius haurien contribuït a generar els primers sòls trencant roques, degradant minerals i reciclant nutrients, i haurien fet l'ambient més habitable.

En aquest sentit, els fongs es podrien considerar un dels primers enginyers dels ecosistemes terrestres, una descoberta que no hauria estat possible sense la col·laboració internacional de científics amb perfils molt diversos: biòlegs evolutius, paleontòlegs, experts en fongs i desenvolupadors de noves eines metodològiques. "La idea va sorgir arran d'una eina innovadora desenvolupada pel grup hongarès del Dr. Gergely J. Szöllősi, del qual formava part durant la meva etapa postdoctoral. Sense aquesta col·laboració, i sense l'aportació d'investigadors d'Hongria, Anglaterra, el Japó i Catalunya, no hauríem arribat a aquests resultats", explica Ocaña.

Noves preguntes per al futur

Aquesta descoberta obre també noves línies de recerca. Els autors plantegen ara la possibilitat d'aplicar la mateixa metodologia a altres grans grups d'eucariotes per obtenir una datació més precisa de tota la història evolutiva. "Els fongs han estat un cas d'estudi ideal perquè el registre fòssil és molt limitat i, per tant, la nostra aproximació aporta un valor afegit clar. El següent repte és aplicar aquestes tècniques al conjunt d'eucariotes i construir un rellotge molecular molt més fi per a tota la vida complexa", conclou Ocaña.

El treball d'Eduard Ocaña com a investigador postdoctoral Junior Leader, que ha estat finançat per la Fundació "la Caixa", s'emmarca dins les missions de recerca de Transició digital i sostenibilitat i Salut digital i benestar planetari de la UOC, i afavoreix els objectius de desenvolupament sostenible (ODS) de l'ONU, especialment el número 15, sobre vida d'ecosistemes terrestres.

Article de referència

Szánthó, L. L., Merényi, Z., Donoghue, P., Gabaldón, T., Nagy, L. G., Szöllősi, G. J. i Ocaña-Pallarès, E. (2025). A timetree of Fungi dated with fossils and horizontal gene transfers. Nature Ecology & Evolution. https://doi.org/10.1038/s41559-025-02851-z

Recerca amb impacte i vocació transformadora

A la UOC entenem la recerca com una eina estratègica per avançar cap a una societat de futur més crítica, responsable i inconformista. Des d'aquesta visió, desenvolupem una recerca aplicada, interdisciplinària i connectada amb els grans reptes socials, tecnològics i educatius. 

Els més de 500 investigadors i investigadores i els més de 50 grups de recerca de la UOC treballen al voltant de cinc unitats de recerca centrades en cinc missions: educació al llarg de la vida, tecnologia ètica i humana, transició digital i sostenibilitat, cultura per a una societat crítica, i salut digital i benestar planetari.

A més, la Universitat impulsa la transferència de coneixement i l'emprenedoria de la comunitat UOC amb la plataforma Hubbik.

Més informació: www.uoc.edu/ca/recerca