En 1948, el botánico F. W. Went comenzó
un pequeño experimento que ha crecido hasta convertirse en un enorme proyecto
científico con redes en todo el mundo, y con la ambición de salvar a la
humanidad. Sin embargo, su objetivo inicial era responder una interrogante muy
simple: ¿cuánto sobreviven las semillas?
El año que se lanzó el proyecto, la
revista Life escribió sobre el experimento “maravillosamente pausado” que
pretendía durar 360 años, incluyendo una fotografía de Went parado entre repisas
que sostenían 2,400 delgados tubos de vidrio con 120 variedades de semillas
secas de plantas naturales de California. A la vuelta de 67 años, las semillas
de Went se encuentran en un edificio beige de varios pisos, fuera del
cuadrángulo de la Universidad Estatal de Colorado en Fort Collins, pero su
desabrido aspecto oculta la importancia del proyecto que alberga.
Este “Fuerte
Knox” de bancos genéticos –sobrenombre del Centro Nacional para la Preservación
de Recursos Genéticos (NCGRP, por sus siglas en inglés) del Departamento de
Agricultura de Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés)– fue diseñado
para proteger el suministro alimentario estadounidense de las amenazas que
presentan los acelerados cambios del planeta.
Y los riesgos no podrían ser mayores.
Sequías, inundaciones, crecientes niveles marinos, acidificación oceánica y las
consecuencias de la hambruna, la desnutrición y el desplazamiento masivo de
personas, seguramente se agravarán en los próximos años debido al cambio
climático. Y aunque los pobres de países en desarrollo serán los primeros
afectados, aun las naciones ricas como Estados Unidos van a tener que aceptar
el hecho de la urgente necesidad de actuar.
Además, el mundo está perdiendo
biodiversidad a un ritmo alarmante. Muchos creen que la Tierra ha iniciado su
sexta extinción en masa: una pérdida de especies animales y vegetales, de
proporciones masivas, provocada y acelerada por el ser humano. Lo que aún queda
tiene que mantenerse con vida y disponible para reproducción. De lo contrario,
el material se perderá para siempre; y cuando se pierda la diversidad de
cultivos y ganado, lo mismo sucederá con la resistencia de nuestro suministro
alimentario frente a las amenazas ambientales. No podemos permitir esto suceda
porque, según cálculos, la población mundial alcanzará la cifra de 10 mil
millones en 2050. Y habrá que alimentar muchas bocas.
SEMEN, SEMILLAS Y UNA PLEGARIA
El proyecto de rastrear y preservar
plantas prometedoras para asegurar el sustento, tiene más de un siglo. En 1898,
el gobierno estadounidense inició un banco genético creando “estaciones para
introducción de plantas” en todo el país, donde los científicos podían evaluar
las especies y preservar semillas. El USDA envió exploradores a Asia, Europa y
Sudamérica para recoger frutas, verduras y granos, y en 1958 estableció el
Laboratorio Nacional para Almacenamiento de Semillas en el Front Range de
Colorado –un corredor urbano que se extiende en las faldas orientales de las
Rocosas– para consolidar el fondo de esas estaciones y las colecciones de otras
instituciones, incluido el experimento de West (que estuvo almacenado en los
Jardines Botánicos del Rancho Santa Ana). Más tarde, ese laboratorio dio en
conocerse como el Fort Knox de los alimentos.
La región centro-norte de Colorado es
ideal para almacenar semillas debido a que el aire ligero de su gran altitud,
la baja humedad y el clima templado permiten controlar fácilmente el contenido
de agua de las semillas, maximizando su longevidad. En 1999, el NCGRP incluyó
también sangre, semen, ovarios, testículos y embriones de diversas razas de
ganado, sumándolos a su enorme colección las semillas, brotes, tallos, y el
polen de plantas y variedades cultivadas. Los científicos pretenden preservar
estos materiales durante siglos (y en algunos casos, milenios)y para ello,
colaboran con científicos del pasado y dejan un recurso incalculable para los
del futuro.
Las muestras de Went perduran, aunque
el método que utilizó es muy anticuado: yacen en tubos de vidrio al vacío, los
cuales no son completamente seguros y se encuentran almacenados a temperatura
ambiente. “Hoy día, no se nos ocurriría hacerlo así. Es realmente vintage”,
dice Christina Walters, encorvada sobre un contenedor metálico que contiene los
tubos de semillas y forcejeando con la tapa. Walters es una fisióloga botánica
que supervisa la Unidad de Investigación para Preservación de Germoplasma
Vegetal. “Listo”, dice, desenroscando la tapa y metiendo la mano para sacar un
envoltorio de papel marrón –parecido a una bolsa de almuerzo– con el número
“2307” escrito con marcador negro: el año en que habrá de abrirse el paquete
para probar las semillas.
Walters se emociona al hablar de todo
lo referente a las semillas. En la década de 1980, como estudiante de posgrado
en Cornell, quedó fascinada por el hecho de que las semillas pueden sobrevivir
durante muchos años, incluso habiéndoles extraído toda el agua, su fuerza
vital. De hecho, escribió su tesis doctoral sobre el tema. “Las semillas son,
con mucho, la principal clase de material biológico que sobrevive a la
desecación”, informa. Una planta deshidratada es biomateria muerta. Si secas a
una persona, se muere. Pero las semillas nos sobrevivirán a todos.
PLAGA, LUCHA, REPITE
En las entrañas del centro hay bóvedas
de almacenamiento en frío construidas para resistir inundaciones (por ejemplo,
en caso de que se rompiera la cercana Presa Horsetooth), terremotos, vientos
huracanados y el impacto de un objeto de 1,135 kilogramos arrojado a una
velocidad de 200 kilómetros por hora; en palabras de Walters, algo “como un
Cadillac” impulsado por un tornado.
La temperatura de la bóveda congeladora
es de -17 grados centígrados (más o menos la de un congelador casero), pero el
espacio es mucho más grande. Contiene unas 600 000 accesiones o muestras de
semillas. Cada cual incluye unas 3000 semillas, y cada una de ellas fue
desecada antes de congelarla. En el congelador hay un total de 1.8 mil millones
de semillas que pueden resistir hasta 400 años, como trigo y guisantes. Otras
semillas, como lechuga y cebolla, sólo pueden sobrevivir un siglo. Los paquetes
están marcados con códigos de barra que disimulan el contenido exacto, una
medida de seguridad adicional implementada a raíz de 9/11. Una segunda bóveda,
del mismo tamaño y casi vacía, aguarda para almacenar más semillas.
Con todo, debido a que el agua y la
temperatura impactan de distinta manera en la duración de las semillas
(dependiendo de la especie) y como parte del material genético (recortes
vegetativos y ciertos tipos de semillas) no sobreviven al proceso de secado y
congelación, hay otra habitación que contiene maquinaria un poco más avanzada:
56 tinas criogénicas. Estas son bastante más frías que cualquier cosa que
podamos encontrar en casa; se mantienen a temperaturas inferiores a -195.5 grados
centígrados y almacenan germoplasma sumergido en nitrógeno líquido. El
germoplasma es un término muy amplio que abarca cualquier tejido vegetal vivo
que contenga información genética de un tipo de planta específico y en
consecuencia, puede utilizarse para reproducción. El germoplasma puede ser una
semilla, pero también puede ser hojas, tallos, polen o apenas unas cuantas
células. El proceso de crio-preservación erradica patógenos del germoplasma y
confiere al material alrededor de dos mil años de viabilidad.
El NCGRP recibe entre 12 000 y 18 000
muestras vegetales cada año. Algunas provienen de organizaciones
internacionales de investigación agrícola y agro-empresas privadas, pero la
mayor parte procede de unos 30 depósitos del Sistema Nacional de Germoplasma
Vegetal. En esos sitios, los especialistas en especies de cultivo evalúan,
desarrollan y distribuyen germoplasma entre investigadores, profesores y
criadores de todo el mundo. Por ejemplo, en Wolfskill Experimental Orchards, en
las tierras agrícolas de Winters, California, los investigadores del Depósito
Nacional de Germoplasma Clonal desarrollan melocotones, ciruelas, nectarinas,
albaricoques, almendras, ciruelas pasas, nueces, pistachos, caquis, olivas,
granadas, higos y kiwis. Y también realizan tareas de reproducción; los
investigaciones de Wolfskill están cruzando brotes de nueces silvestres para
producir retoños con resistencia natural a las enfermedades, lo que reduce el
uso de plaguicidas. Los sitios activos de Estados Unidos reciben un promedio de
8,700 solicitudes anuales para acceder a sus fondos, informa Peter Bretting,
supervisor del sistema. Sin embargo, una buena parte de su trabajo se envía a
Colorado, al Fuerte Knox de bancos genéticos.
A Walters no le gusta el término banco
genético; prefiere la expresión biblioteca genética, pues señala que no se
trata de una colección creada para retiros post-apocalípticos, sino que tiene
utilidad actual. “Los materiales de las repisas contienen información valiosa
sobre la diversidad genética y las estrategias de la naturaleza para combatir
patógenos, plagas y sequías”, dice. “Y la información de una biblioteca
pública, como la nuestra, es de libre acceso”.
Según esta analogía, un investigador
que trate de resolver un problema puede tomar un “volumen” –una accesión- de la
repisa y revisarlo para obtener información genética que pueda darle una
solución. Por ejemplo, a principios de la década de 1990, cuando se descubrió
la roya de la patata en Estados Unidos –la misma enfermedad que ocasionó la
Gran Hambruna irlandesa de mediados del siglo XIX–, los investigadores usaron
germoplasma vegetal de la colección del USDA y localizaron la resistencia
genética al patógeno en un pariente de una patata silvestre que era originaria
del centro de México. Hace una década, el Servicio de Investigación Agrícola de
Estados Unidos lanzó su primera patata resistente a la roya, llamada Defender.
Caso cerrado.
Pero no tan rápido: la agricultura
siempre enfrenta nuevos desafíos y los ciclos se repiten. “La historia de la
agricultura consiste en responder al próximo problema, y la historia de la
investigación agrícola es corregir los problemas antes que causen hambrunas”,
dice Walters. “Nuestra misión es mantenernos uno o dos pasos adelante del
problema. Tenemos los conocimientos y las ‘refacciones’ para actualizar los
cultivos continuamente”.
APOCALIPSIS CÍTRICO
En 1970, el tizón de la hoja de maíz
–estimulado por condiciones anormalmente calurosas y húmedas– arrasó el
Cinturón del Maíz de Estados Unidos. Los criadores habían producido una semilla
híbrida de increíble rendimiento, pero resultó particularmente susceptible al
hongo que causaba la enfermedad. Al menos 80 por ciento del maíz híbrido
cultivado en Estados Unidos resultó afectado. Debido a que la industria
agrícola había apostado todo a esa variedad maíz particular, la plaga resultó
devastadora económicamente: cuando al fin pudieron contener al tizón de la hoja
de maíz, la industria había perdido alrededor de mil millones de dólares.
Retrocedamos un poco y encontraremos ejemplos
aun más catastróficos de lo que puede ocurrir cuando olvidamos desarrollar una
variedad más amplia de cultivos. En el siglo XIX, los agricultores de Irlanda
sembraron una especie de patata llamada Lumper, que crece en pequeñas parcelas,
incluso en el suelo más pobre. Para 1845, gran parte de la población –sobre
todo, los pobres y granjeros arrendatarios– dependían de una dieta de patatas.
Mas las Lumper eran genéticamente idénticas y eso permitió que la roya
destruyera el cultivo unificado, precipitando la Gran Hambruna que mató a más
de un millón de personas y ocasionó la migración de, al menos, otro millón de
irlandeses.
¿Habremos aprendido de nuestros
errores? Según un informe de 2010 de la Organización de las Naciones Unidas
para la Alimentación y la Agricultura, en el último siglo, se ha perdido 75 por
ciento de la diversidad genética de los cultivos. No obstante, si alguna de
esas temidas enfermedades apareciera hoy y acabara con un cultivo crítico,
tendríamos un respaldo: el Fuerte Knox de bancos genéticos. Demos un vistazo a
las amenazas que encara la industria moderna de los cítricos.
En 1919, los productores del sur de
China notaron que una enfermedad rara afectaba sus árboles de cítricos. Luego,
el problema se diseminó a Filipinas y Sudáfrica. En las siguientes décadas,
conforme la enfermedad se manifestaba en Tailandia e India, los científicos
aventuraron un par de causas (una deficiencia de cinc o toxicidad mineral, pero
ambas fueron incorrectas). Por fin, en 1995, la Organización Internacional de
Virólogos Cítricos dio un nombre oficial a la infección bacteriana:
Huanglongbing (HLB)
El psílido asiático de los cítricos –un
insecto minúsculo que come las hojas y tallos de los árboles– disemina la
enfermedad con su saliva. HLB estaba acabando con los cítricos de China;
toronjas, naranjas, limones y pomelos infectados se deterioran a lo largo de
varios años, sus raíces se corroen, el crecimiento se interrumpe, sus hojas se
manchan y palidecen, y los frutos son deformes e incomibles. La tendencia de la
fruta a ponerse verde después de madurar da a la enfermedad su nombre en
inglés, citrus greening (verdor cítrico).
En 2004, los científicos descubrieron
HLB en Florida, uno de los centros más importantes de la industria cítrica
comercial de Estados Unidos, junto con California. Los dos estados producen
casi todos los cítricos del país. La cosecha de 2012 se valuó en 3.4 mil
millones de dólares, el mismo año que HLB apareció en un solo árbol de
limón-pomelo sembrado en un jardín residencial de una nueva localidad: el
Condado de Los Ángeles. Ahora, los expertos creen que la enfermedad representa
la peor amenaza jamás enfrentada por la industria cítrica mundial. Cuatro
universidades han recibido alrededor de 23 millones de dólares en fondos
federales para encontrar soluciones, como desarrollar variedades cultivadas
resistentes a HLB o crear un nuevo tratamiento antimicrobiano. En febrero de
2015, Tom Vilsack, secretario de Agricultura, anunció fondos adicionales por 30
millones destinados a 22 proyectos para combatir HLB.
Debido a que HLB es una enfermedad
implacable, es crítico respaldar el material genético sano de variedades
cítricas. En ello estriba la importancia del Fuerte Knox de bancos genéticos.
Hace unos cinco años, Gayle Volk, fisióloga botánica del NCGRP, comenzó a
desarrollar una técnica para preservar germoplasma cítrico. Este cultivo frutal
posee características que le vuelven especialmente difícil de mantener. A
veces, las semillas pueden secarse y preservarse sin problemas; pero en ocasiones,
mueren durante el proceso de extracción de agua. Y los procesos de
crio-preservación normales también han tenido resultados imprevisibles.
Volk modificó el procedimiento de
crio-preservación estándar para probar un nuevo método de preservar las variedades
cultivas deseadas. Las muestras de cítricos se envían del sitio de colección
activo del USDA en Riverside, California. Cuando llegan a Colorado, el equipo
de Volk corta retoños de 1 milímetro de las puntas de ramas jóvenes y las
crio-preserva. Si necesitan recuperar los materiales crio-preservados,
descongelan las pequeñas puntas y las microinjertan en portainjertos. Es así
como los científicos han crio-preservado más de 100 variedades cultivadas. Así
que, aunque la enfermedad sigue siendo un problema, la colección de respaldo no
lo es. Por ahora, esas variedades cultivadas permanecen en las bóvedas NCGRP,
pero si HLB se disemina, la industria de los cítricos seguramente irá de visita
a Colorado.
LOS IGNOTOS CONOCIDOS DEL CLIMA
Si HLB aparece en más lugares, podría
deberse al cambio climático. Aunque es contradictorio, los terrenos más áridos
resultantes del clima más cálido son más susceptibles de inundarse cuando
llueve y las inundaciones dañan cultivos, arrastran el manto superficial fértil
y facilitan la diseminación de enfermedades. “Los inviernos pueden ser menos
crudos y los patógenos pueden sobrevivir a las condiciones invernales y causar
más daños en los cultivos”, agrega Volk. “Con el cambio del clima, será más
necesario que los países accedan a materiales de lugares mejor adaptados a
climas alternativos”.
Pero esos no son los únicos desafíos
del cambio al suministro global de alimentos. También habrá sequías más
acentuadas o frecuentes; los cultivos del Valle Central de California –una de
las regiones agrícolas más productivas del mundo– luchan por crecer en el suelo
salino debido a que los productores están bombeando aguas freáticas saladas
para compensar una sequía histórica. También tenemos la acidificación oceánica,
que ocurre cuando el agua absorbe dióxido de carbono y cambia la química del
mar, forzando a la vida marina a adaptarse o morir. Y después está el tema del
ganado. La selección natural ha creado diferencias en el ADN asociado con
rasgos que influyen en la capacidad para resistir el estrés climático: los
animales tienen diversos niveles de “proteínas de golpe térmico” en sus
cuerpos, las cuales desempeñan un papel crítico en la función celular normal y
permiten que unos se desarrollen mejor en el calor y otros sobrevivan al frío.
Si la región comienza a experimentar un clima cambiante, esto podría impactar
gravemente la industria ganadera regional.
Por fortuna, ese es otro problema para
el que el NCGRP tiene una solución. Harvey Blackburn es un genetista animal que
dirige la Unidad de Investigación para Preservación de Recursos Genéticos
Animales, que administra la colección de 800,000 muestras del NCGRP –semen,
embriones, ovarios, testículos, sangre– de 25 000 especies animales. Si una
enfermedad o clima devasta una población animal, los científicos pueden
proporcionar los recursos para reintroducir la genética preferible.
Hace poco, la unidad tuvo que
desarrollar una técnica para crio-preservar y trasplantar ovarios de pollo.
Como la industria avícola comercial recibe insumos de unos cuantos criadores,
la diversidad de los pollos se ha reducido peligrosamente. Casi siempre, la
manera de compensar los daños potenciales de la uniformidad genética consiste
en congelar esperma para uso futuro, pero eso no funciona con los pollos. El
semen también puede usarse en la reproducción de gallinas ponedoras; pero
después que nacen los pollitos, tardan alrededor de un año en alcanzar la
madurez sexual y solo llevan 50 por ciento de los rasgos genéticos deseables
para restablecer un linaje avícola particular. Llegado el momento, esas
gallinas se reproducen y sus pollos llevan entonces 75 por ciento de la carga
genética. Esos pollos necesitan otro año para madurar sexualmente. De esta
manera, el proceso puede prolongarse de tres a cinco años. Por ello, el equipo
de Blackburn probó un método para crio-preservar ovarios de una gran diversidad
de razas de pollos. Y ahora, la unidad de Blackburn puede acortar a solo un año
la reconstitución de una población avícola en dificultades; todo lo que hace
falta es descongelar los ovarios y trasplantarlos en pollos sanos.
Los bancos genéticos responden a este
tipo de problemas constantemente. Sin embargo, sus colecciones también encaran
desafíos importantes. Un tifón de 2006 dañó el banco genético nacional de
Filipinas y sus científicos tuvieron que solicitar materiales al NCGRP para
recuperar su fondo. En 2012, el Centro Internacional para las Investigaciones
Agrícolas en las Zonas Áridas (ICARDA), banco genético de Alepo, Siria, tuvo
que abandonar su sede en los primeros días de la actual guerra civil. El ICARDA
emigró a Beirut, pero gran parte de su colección fue dañada durante la mudanza.
En septiembre de este año, ek ICARDA hizo una petición sin precedentes: un
retiro de la Bóveda Global de Semillas de Svalbard, que yace en el permafrost
ártico de un apartado archipiélago de Noruega y cuyo contenido –casi 865,] 000
muestras de semillas– debía permanecer intacto hasta que fuera absolutamente
necesario. Svalbard envió a ICARDA muestras de trigo, cebada y hierbas adecuadas
para regiones áridas, a fin de reiniciar su colección devastada por la guerra.
En otras palabras, los bancos genéticos
–igual que la agricultura mundial– no son autosuficientes. La buena noticia es
que dichos bancos han proliferado en la última década y ahora, hay alrededor de
1,750 en todo el mundo, y la cantidad de muestras ha aumentado a 7.4 millones.
En buena medida, esto se debe al Tratado Internacional sobre los Recursos
Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura. Mejor conocido como el
Tratado de Semillas, este acuerdo garantiza que los agricultores, criadores de
plantas y científicos de todo el mundo puedan compartir semillas y materiales
genéticos con facilidad. La Unión Europea y 134 países, incluido Estados
Unidos, han ratificado el acuerdo. El tratado ha creado una red enorme que, en
teoría, permite que expertos de todo el planeta desarrollen agricultura
adaptable al clima y fortalezcan la seguridad alimentaria global. El Fuerte
Knox de los alimentos se encuentra en el centro de esta red internacional.
Tiene una de las colecciones más grandes de todos los bancos genéticos, con al
menos 10 por ciento del material mundial, y es uno de los pocos que ofrece su
biblioteca de manera gratuita a cualquiera que necesite consultarla. Pero también
se distingue por promover algunas de las investigaciones agrícolas más
esenciales de la actualidad. Amén del proyecto en cítricos, Volk y sus colegas
del NCGRP han desarrollado métodos para preservar germoplasma de ajo, caña de
azúcar y alcachofas Jerusalén, y están trabajando en un método para uvas.
Pese al éxito de su labor, los bancos
genéticos encaran graves amenazas financieras. NCGRP tiene un presupuesto anual
de apenas 4.8 millones de dólares y hay muy pocos fondos o mecanismos para
mantener abastecida la biblioteca global. En 2016, Global Crop Diversity Trust,
organismo internacional que administra Svalbard, lanzará una campaña para
reunir una donación de 850 millones de dólares.
Es posible que pronto reciba más ayuda,
gracias a la movilización global para combatir el cambio climático. En
noviembre, cuando los líderes mundiales se reúnan en París para la XXI
Conferencia de las Partes, un tema clave de la agenda será financiar el Fondo
Verde para el Clima con 100 mil millones de dólares anuales para que los países
en desarrollo puedan responder al cambio climático. Algo de ese dinero se
destinará a infraestructura para energía limpia y mucho más irá a proyectos de
resiliencia. Pero muchos, incluido el filántropo Bill Gates, han empezado a
exigir que los líderes globales destinen una buena tajada de esos fondos para
ayudar a quienes, seguramente, sufrirán a resultas del cambio climático: los
pequeños agricultores.
Si el dinero empieza a fluir en esa
dirección, bien podría terminar financiando proyectos sobre diversidad de
cultivos. Las investigaciones para hacer que las semillas sean más tolerantes
de sequías y más productivas están “increíblemente mal subsidiadas”, acusa
Gates. Una organización que hace este tipo de investigación es el Grupo Consultativo
para la Investigación Agrícola Internacional, íntimamente conectado con la red
global de bancos genéticos.
Pero la mejor noticia es que, luego de
muchos años de ignorar la crisis, líderes mundiales y políticos empiezan a
darse cuenta de la celeridad con que el cambio climático amenaza nuestra
capacidad para alimentarnos. “No podemos tener seguridad alimentaria si los
agricultores y los pescadores de todo el mundo tienen dificultades para
desarrollar cultivos, capturar peces y criar ganado”, dijo John Kerry,
secretario de Estado estadounidense, durante la Expo 2015 celebrada en octubre
en Milán, donde la interrogante central fue el tema de la alimentación del
planeta. La respuesta bien podría encontrarse en nuestras bibliotecas, donde se
guardan enormes colecciones de información genética.
——
Publicado
en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek
