Granos como el maíz pueden funcionar como sensores biológicos capaces de revelar contaminantes en tiempo real
Redacción Mundo Agropecuario
La agricultura enfrenta el desafío permanente de detectar a tiempo sustancias químicas presentes en el entorno que pueden afectar el crecimiento de los cultivos, la calidad del suelo y la sostenibilidad de los sistemas productivos. Tradicionalmente, esta tarea depende de análisis de laboratorio, muestreos puntuales y tecnologías externas que no siempre captan lo que ocurre a nivel microscópico en el propio campo. Un avance reciente propone un enfoque radicalmente distinto: convertir a los propios cultivos en biosensores vivos, capaces de detectar cantidades mínimas de compuestos químicos directamente donde crecen.
Qué significa que una planta funcione como biosensor
Un biosensor es un sistema biológico diseñado para responder de forma específica a la presencia de determinadas sustancias. En este caso, la innovación consiste en dotar a plantas del grupo de las gramíneas, entre ellas cultivos de grano ampliamente utilizados, de herramientas moleculares que les permiten reconocer químicos específicos y emitir una señal detectable.
La señal no implica que la planta “comunique” de manera visible a simple vista, sino que genera una respuesta interna que puede ser medida mediante tecnologías adecuadas. De este modo, el cultivo se convierte en un indicador activo de lo que ocurre en su entorno inmediato.
Un desarrollo científico colaborativo
El trabajo fue desarrollado por un equipo de investigación integrado por científicos del Donald Danforth Plant Science Center, la University of Florida, Gainesville y la University of Iowa. La colaboración permitió combinar conocimientos en biología vegetal, genética, bioquímica y tecnología de sensores.
El objetivo común fue crear herramientas biológicas versátiles, aplicables a distintas especies de gramíneas, sin necesidad de introducir dispositivos externos en el campo. El enfoque se apoya en la capacidad natural de las plantas para percibir su entorno y responder a él a nivel molecular.
Gramíneas y cultivos de grano como plataforma ideal
Las gramíneas constituyen la base de la alimentación humana y animal a nivel global. Cultivos como el maíz, el trigo y otros cereales ocupan millones de hectáreas y están presentes en prácticamente todos los sistemas agrícolas. Esta amplia distribución las convierte en una plataforma ideal para el desarrollo de biosensores vegetales.
Al utilizar cultivos ya establecidos, la detección de sustancias químicas puede realizarse a gran escala y de forma continua, algo difícil de lograr con métodos convencionales. La planta, al estar en contacto directo con el suelo, el agua y el aire, actúa como un observador permanente de su entorno.
Detección de cantidades mínimas de químicos
Uno de los aspectos más destacados del avance es la sensibilidad del sistema. Las herramientas desarrolladas permiten que las plantas detecten cantidades muy pequeñas de ciertos compuestos químicos, incluso a niveles difíciles de identificar mediante técnicas tradicionales en campo.
Esta capacidad es especialmente relevante en agricultura, donde concentraciones bajas de determinados químicos pueden tener efectos significativos a largo plazo sobre el rendimiento de los cultivos o la salud del ecosistema. La detección temprana ofrece una ventaja estratégica para la toma de decisiones.
Cómo responde la planta al estímulo químico
Cuando la planta entra en contacto con el químico objetivo, se activa una respuesta molecular específica. Esta respuesta puede medirse mediante tecnologías que interpretan cambios internos, como la activación de determinados genes o la producción de señales bioquímicas.
El sistema no altera el funcionamiento básico de la planta, sino que aprovecha sus mecanismos naturales de percepción. De esta forma, el cultivo mantiene su crecimiento normal mientras cumple una función adicional como sensor.
Aplicaciones potenciales en el manejo agrícola
El uso de cultivos-biosensores abre nuevas posibilidades para el manejo agrícola. La detección temprana de químicos en el suelo o el ambiente puede ayudar a identificar problemas antes de que se manifiesten como daños visibles en la planta.
Este enfoque podría contribuir a un uso más preciso de insumos, permitiendo ajustes oportunos en prácticas agrícolas y reduciendo intervenciones innecesarias. La información generada directamente por los cultivos ofrece una visión más integrada de lo que ocurre en el sistema productivo.
Ventajas frente a sensores externos
A diferencia de sensores mecánicos o electrónicos, las plantas no requieren instalación adicional ni mantenimiento técnico en el campo. Su presencia constante y distribuida las convierte en una red de monitoreo natural.
Además, al estar biológicamente integradas en el ecosistema agrícola, pueden detectar condiciones locales con mayor precisión espacial que los dispositivos puntuales. Esta característica resulta especialmente valiosa en campos extensos y heterogéneos.
Implicaciones para la investigación y la sostenibilidad
El desarrollo de plantas que funcionan como biosensores representa un cambio de paradigma en la relación entre agricultura y tecnología. En lugar de depender exclusivamente de herramientas externas, el sistema productivo incorpora capacidades de monitoreo desde el interior del propio cultivo.
Desde una perspectiva científica, este enfoque ofrece nuevas oportunidades para estudiar la interacción entre plantas y su entorno. Desde el punto de vista productivo, puede contribuir a sistemas agrícolas más eficientes y sostenibles, basados en información obtenida en tiempo real.
Un avance con potencial de expansión
Los investigadores destacan que las herramientas desarrolladas no están limitadas a una sola especie ni a un único químico. El enfoque es adaptable y podría ampliarse a otros cultivos y a la detección de distintas sustancias, siempre dentro del marco de la biología vegetal.
Esta flexibilidad convierte a los biosensores vegetales en una plataforma prometedora para el futuro de la agricultura de precisión, con aplicaciones que podrían extenderse más allá del ámbito estrictamente agrícola.
Hacia una agricultura que “escucha” a sus cultivos
Transformar a los cultivos en sensores vivos implica un cambio conceptual profundo: la planta deja de ser solo un organismo pasivo que responde a las condiciones del entorno y se convierte en una fuente activa de información.
Este avance demuestra que la innovación agrícola no siempre requiere añadir más tecnología externa, sino aprender a aprovechar las capacidades naturales de las plantas, potenciándolas mediante herramientas científicas cuidadosamente diseñadas.
Referencias
Phys.org. Tools allow grain crops to act as biosensors. Investigación desarrollada por científicos del Donald Danforth Plant Science Center, University of Florida y University of Iowa sobre cultivos que funcionan como biosensores vivos. Enero de 2026.
https://phys.org/news/2026-01-tools-grain-crops-biosensors.html
Nota editorial:
Este artículo ha sido elaborado con fines divulgativos a partir de información pública y fuentes especializadas, adaptado al enfoque editorial del medio para facilitar su comprensión y contextualización.
