Hace aproximadamente 86 millones de años, después de un error en la división celular, todo el genoma de Welwitschia se duplicó durante un período de mayor aridez y sequía prolongada en la región, y posiblemente la formación del propio desierto de Namib, dijo. Tao Wan, botánico del Jardín Botánico Fairy Lake en Shenzhen, China, y autor principal del estudio. Dijo que el «estrés extremo» a menudo se asocia con estos eventos de duplicación del genoma.

Leitch, coautor del estudio, agregó que los genes duplicados también se liberan de sus funciones originales, asumiendo potencialmente nuevas funciones.

Sin embargo, tener más material genético tiene un costo, dijo Wan. “La actividad más básica para la vida es la replicación del ADN, por lo que si tienes un genoma grande, se necesita mucha energía para mantener la vida”, especialmente en un entorno tan hostil.

Para empeorar las cosas, una gran parte del genoma de Welwitschia se compone de secuencias de ADN «basura» autorreplicantes llamadas retrotransposones. “Ahora esta basura necesita ser replicada y reparada”, dijo Leitch.

Los investigadores detectaron un «aumento» en la actividad de los retrotransposones hace uno o dos millones de años, probablemente debido al aumento de la temperatura. Pero para contrarrestar esto, el genoma de Welwitschia experimentó cambios epigenéticos generalizados que silenciaron este ADN basura a través de un proceso llamado metilación del ADN.

Ese proceso, junto con otras fuerzas selectivas, redujo drásticamente el tamaño y el costo del mantenimiento energético de la biblioteca de ADN duplicado de Welwitschia, dijo Wan, lo que le dio «un genoma muy eficiente y de bajo costo».

El estudio también encontró que Welwitschia tenía otros ajustes genéticos ocultos en sus hojas.

La hoja media de la planta crece desde los ápices de la planta, o las puntas afiladas de su tallo y ramas. Pero la punta de crecimiento original de Welwitschia muere y las hojas dejan un área vulnerable de la anatomía de la planta llamada meristema basal, que proporciona nuevas células para la planta en crecimiento, dijo Wan. Un gran número de copias o una mayor actividad de algunos genes involucrados con el metabolismo eficiente, el crecimiento celular y la resistencia al estrés en esta área pueden ayudar a continuar creciendo bajo un estrés ambiental extremo. En un mundo que se calienta, las lecciones genéticas que Welwitschia tiene para ofrecer podrían ayudar a los humanos a producir cultivos más resistentes con menos sed.