Las plantas que no temen al desierto

Iker Urdaniz Moreno y Juan Alberto Velasco Bautista, alumnos de Biotecnología vegetal, tercer curso de Grado en Biotecnología en la Universidad Pública de Navarra. Profesor: Dr. Dr. Jorge Poveda

Las plantas que no temen al desierto

El futuro de la alimentación de la humanidad está en jaque. La sobreexplotación de los terrenos cultivables y el avance del cambio climático está reduciendo los terrenos aptos para el cultivo de alimentos. Estas situaciones están provocando daños enormes sobre las cosechas a través de muchos factores, siendo los más importantes la salinidad y la sequía, causantes de una reducción enorme en la producción de los cultivos. En este artículo vamos a tratar la importancia de solventar estos problemas y como la biotecnología es uno de nuestros mejores aliados en esta misión. Así como las diversas armas que las diferentes técnicas biotecnológicas nos facilitan.

En los últimos años la necesidad de incrementar la productividad de alimentos va aumentando debido al crecimiento de la población mundial. A su vez, los problemas derivados del cambio climático que venimos mencionando obligan a buscar respuestas que puedan solucionar estos problemas. Uno de estos problemas es la salinidad, que produce la pérdida de alrededor del 20% de terreno cultivado para plantas en todo el mundo. Por ello, es necesario conseguir cultivos que puedan tolerar condiciones de salinidad que antes no podían, pero no cualquier tipo de planta, las plantas que tienen mayor interés agronómico, sobre todo en la industria alimentaria.

¿Cómo afecta la salinidad del terreno a las plantas? Pues, la presencia de una alta concentración de sales en el suelo hace que las células de las plantas no se nutran como es debido. Las células responden a esta malnutrición generando agentes radioactivos que resultan ser tóxicos para las mismas células. Esta toxicidad hace que a la planta le falte agua y nutrientes y que no haga la fotosíntesis de manera correcta. Por eso, la planta crece menos de los que se esperaría. Aun así, aunque afecta de igual manera a la mayoría de las plantas, hay algunas que son más tolerantes que otras, ya que han desarrollado mecanismos para adaptarse a ambientes muy salinos.

La sequía es otro de los problemas derivados del cambio climático, cada vez son más frecuentes, severas y afectan a más terrenos. Además, si las sequías son recurrentes, el terreno puede desertificarse, inutilizándolo para poder ser cultivable. Asimismo, un 70% de las fuentes de agua dulce del planeta se están empleando para la irrigación. Esto, teniendo en cuenta la necesidad creciente de fuentes de agua potable para la población, así como para todos los procesos de producción de alimentos, nos empuja a buscar maneras de aprovechar al máximo el agua disponible de manera natural y artificial.

Ahora bien, ¿por qué es tan perjudicial la sequía para los cultivos? Las plantas, como la inmensa mayoría de organismos vivos, tienen mecanismos de defensa y resistencia frente a situaciones que las amenazan. Concretamente, en el caso de una situación de escasez de agua, por ejemplo, reducen su crecimiento y minimizan la producción de frutos para ahorrar toda el agua que puedan, lo cual reduce mucho la cantidad de cosecha que se puede obtener de los cultivos. Muchas plantas adoptan mecanismos de conservación de agua, como ya se ha dicho, minimizando su crecimiento o incluso llegando a matar partes de su cuerpo, como las hojas. Si bien, estas características son positivas en cierta medida para las plantas, a nivel de agricultura son, como mínimo, indeseables. Por suerte, no son los únicos mecanismos que existen en la naturaleza para enfrentarse a estas situaciones. Algunas plantas, como los cactus, invierten mucha más energía en buscar fuentes de agua, haciendo crecer sus raíces lo máximo posible para encontrar agua. Otras plantas, en vez de matar sus hojas para evitar la pérdida de agua, las refuerzan, aumentando el grosor de las capas que las recubren. Incluso hay plantas que, al notar los inicios de una sequía, aceleran la producción de flores, frutos y semillas, con tal de acelerar al máximo posible su ciclo vital mientras tengan agua disponible.

Tras haber hablado de los mecanismos de protección de plantas y su importancia para su supervivencia, cabe destacar tanto la forma de aprovechar estos sistemas, como el método para aplicarlos. Si bien, se nos pueden ocurrir mil maneras diferentes para mejorar plantas contra la sequía y salinidad, lo cierto es que no tenemos formas hoy en día de crear características de la nada e introducirlas a plantas de interés agrario.

Es posible imitar a la evolución, provocando cambios en el genoma de la planta y eligiendo las plantas hijas que tengan características interesantes para crecer en ciertas condiciones, en las cuales sus progenitores no podrían sobrevivir. Este método es útil para poder mejorar características ya presentes en las plantas mejoradas, pero no nos permite generar mecanismos nuevos que no estuvieran en las mismas. Es aquí donde la mejora genética entra como un instrumento valioso capaz de favorecer o aumentar los rendimientos en zonas con alta salinidad y en situaciones de sequía. Esta herramienta permite la obtención de plantas que contengan genes procedentes de plantas silvestres de la misma especie, las cuales eran tolerantes a estas situaciones desfavorables. Además, nos permite incorporar genes de plantas de otras especies diferentes, que permiten expresar características beneficiosas nuevas, que no estarían presentes inicialmente en la planta receptora. Por ejemplo, como se hizo en 2004, introduciendo genes de tolerancia a sequia de un girasol en una planta de soja.

La mejora de plantas, basada en la introducción de genes de otras especies y variantes silvestres en plantas de interés es una herramienta necesaria a día hoy y que lo seguirá siendo en el futuro. Esta técnica requiere de la existencia de biodiversidad en el mundo vegetal y la protección de sus hábitats naturales. Por ello, no solo es necesario combatir los problemas derivados del cambio climático y la sobreexplotación de terrenos, sino que hay que remediar también los problemas de raíz, para poder permitir un futuro sostenible para toda la humanidad.

Referencias

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