Agricultura Enfermedades y Plagas Estados Unidos Opinión

La búsqueda para salvar al plátano de la extinción


La enfermedad de Panamá, una infección que causa estragos en las plantas de banano, se ha extendido por toda Asia, Australia , Oriente Medio y África . El impacto ha sido devastador. Solo en Filipinas, las pérdidas han ascendido a US $ 400 millones . 


Stuart Thompson


Y la enfermedad amenaza no solo los medios de vida de todos en esta industria de US $ 44 mil millones, sino también los 400 millones de personas en los países en desarrollo que dependen del banano para una proporción sustancial de su consumo de calorías.

Sin embargo, puede haber esperanza. En un intento por salvar el banano y la industria que lo produce, los científicos están en una carrera por crear una nueva planta resistente a la enfermedad de Panamá. Pero tal vez esta crisis sea una advertencia de que estamos cultivando nuestros alimentos de una manera insostenible y tendremos que buscar cambios más radicales para una solución permanente.

Para comprender cómo hemos llegado hasta aquí, debemos recordar la historia del banano y, en particular, a mediados del siglo pasado, cuando una crisis que había estado creciendo durante décadas amenazaba con derribar economías enteras y dejar miles. indigente. El plátano se estaba muriendo.

Una condición conocida como el marchitamiento por Fusarium o la enfermedad de Panamá fue eliminar plantaciones completas en los principales países productores de banano de América Latina. Amenazaba a una industria tan importante para esta parte del mundo que algunos estados se conocían como repúblicas bananerasporque prácticamente estaban gobernadas por las corporaciones que producían el cultivo.

Debido a que los bananos del mismo tipo son virtualmente genéticamente idénticos, si una planta se infecta, todos los otros árboles en una plantación también son susceptibles . Esto significaba que era demasiado fácil para la enfermedad de Panamá atravesar enormes extensiones de plantas hospedadoras vulnerables . En muchas áreas, todos los árboles fueron matados.

Sin una cura o tratamiento, no había vuelta atrás para una plantación una vez que la enfermedad se había afianzado. Por un tiempo , las compañías bananeras excavaron nuevas plantaciones de bosques intactos. Pero este acto de vandalismo ambiental solo pospuso lo inevitable. Pronto estas áreas también se contaminaron y el cultivo se volvió insostenible. Las estimaciones varían, pero las pérdidas debido a la epidemia de la enfermedad de Panamá pueden haber alcanzado los 2.300 millones de dólares estadounidenses , equivalente a unos 18.200 millones de dólares en la actualidad.

Afortunadamente, las compañías bananeras se dieron cuenta de que otra variedad de bananos conocida como «Cavendish», a diferencia del tipo «Gros Michel» que se cultivaba en América Latina en ese momento, era casi completamente resistente a la enfermedad de Panamá . Desde la década de 1950, las plantaciones de Gros Michel (o «Big Mike») fueron limpiadas y reemplazadas sistemáticamente por árboles Cavendish .

El Cavendish había rescatado a la industria, y durante cinco décadas se extendió por todo el mundo. Hoy en día, el 99% de los bananos exportados y casi la mitad de la producción total en todo el mundo es de la variedad Cavendish. Pero esta fortaleza ahora se ha convertido en la mayor vulnerabilidad de la industria bananera. La enfermedad de Panamá ha regresado, y esta vez el Cavendish ya no es resistente.

A medida que la nueva cepa se extiende por todo el mundo, solo puede ser una cuestión de tiempo antes de que este flagelo regrese a las enormes plantaciones del Caribe y América Central. Sin embargo, las lecciones sobre cómo resolver esta última crisis pueden estar en el último brote de la enfermedad de Panamá, donde se obtuvo una respuesta a través de una fuente poco probable. No las junglas del sudeste asiático, donde los plátanos son nativos, sino a través de Chatsworth House en Derbyshire , antigua casa del político y entusiasta horticultor William Cavendish, el Sexto Duque de Devonshire.

La búsqueda para salvar al plátano de la extinción.
Los plátanos de Gros Michel. Crédito: wikipedia , CC BY-SA

El duque y el jardinero.

En 1826, Cavendish empleó a un joven agricultor entusiasta como jardinero principal. Este fue Joseph Paxton , quien siguió utilizando la experiencia que desarrolló en la construcción de invernaderos experimentales en Chatsworth para diseñar el famoso Crystal Palace en Londres.

Entre los especímenes exóticos que Paxton reunió para el duque había una pequeña planta de banana que compró por £ 10 de la colección Dorking del difunto cervecero Robert Barclay, quien a su vez la había recibido del jardín botánico de Pamplemousses en Mauricio . Paxton propagó y cuidó la planta durante tres años hasta que finalmente produjo frutos para que los disfrutara Lord Cavendish y sus invitados.

El éxito de Paxton con la planta, a la que llamó Musa Cavendishii en honor a su patrón , le ganó la Medalla de Plata en el espectáculo de 1835 Royal Horticultural Society. Después de esta fama, los enfermeros que habían vendido la colección de Barclay intentaron reclamar que la factura de la planta debería haber sido de £ 100 en lugar de £ 10. Paxton no pagó la diferencia.

Entonces comenzó la propagación de los Cavendish en todo el mundo. Los plátanos tienen una larga historia de migración. La evidencia arqueológica sugiere que se cultivaron por primera vez en el sudeste de Asia y Nueva Guinea hace al menos 6.800 años, y se extendió a Sri Lanka hace 6.000 años y Uganda hace 5.250 años. Después de que los europeos comenzaron a cruzar el Atlántico a fines del siglo XV, el banano lo siguió rápidamente y se extendió por el Caribe y las regiones tropicales de América.

Pero la Era de la Ilustración del siglo XVIII comenzó una importante nueva fase de propagación de variedades de bananos recolectadas en los viajes científicos de la era por botánicos y jardineros aficionados y profesionales. Inicialmente, muchos llegaron a nuevos territorios porque se compartieron entre entusiastas que los plantaron en jardines botánicos o privados, tal como lo hizo Paxton.

Él y sus sucesores continuaron la tendencia, entregando muchos especímenes de Chatsworth a coleccionistas y filántropos y ayudando a distribuir el banano Cavendish en todo el mundo. Se dirigieron a las Islas Canarias, donde luego se cultivaron para la exportación, probablemente a través de los jardines de una casa señorial escocesa y un comerciante de vinos que emigró a Tenerife . Los especímenes también llegaron a Jamaica, donde se plantaron en Bath Gardens en St Thomas en 1884 .

John Williams, un misionero de las Islas del Pacífico, recibió plantas Cavendish para proporcionar alimentos en las áreas de su ministerio. Estos especímenes se establecieron inicialmente en Samoa en 1838, y desde allí la planta se extendió a Tonga, Fiji, Tahití, Hawai y Australia, así como la casa original del banano, Nueva Guinea. Williams no vio esto por sí mismo, ya que los isleños lo comieron en las Nuevas Hébridas en 1839, y supuestamente no estaban entusiasmados con su mensaje.

Mientras tanto, la variedad Gros Michel fue llevada de Myanmar al jardín botánico de St Pierre en Martinica a principios del siglo XIX por el cartógrafo y corsario francés Nicolas Baudin. De allí fue llevado a Jamaica en 1835 por el botánico Jean François Pouyat. Y las plantas utilizadas para establecer la industria de exportación de bananos a principios del siglo XX probablemente provenían de estos especímenes.

La búsqueda para salvar al plátano de la extinción.
La masacre de john williams. Crédito: Biblioteca Nacional de Nueva Zelanda.

Mal funcionamiento afortunado

Lo sorprendente de la distribución de estas plantas de banano a cada parte del mundo lo suficientemente caliente como para que crezcan es que son estériles. Las bananas silvestres están llenas de semillas grandes y duras , lo que las hace difíciles de comer. Los plátanos modernos ni siquiera pueden cultivar semillas. Pero lejos de obstaculizar su propagación, esta peculiaridad genética es lo que ha hecho de los plátanos un cultivo tan deseable. Y lo que les ha dejado tan vulnerables.

Las plantas modernas de plátano y plátano son lo que se conoce como «triploide» , lo que significa que tienen tres copias de cada uno de los cromosomas que llevan sus genes. Como tales, no pueden reproducirse sexualmente porque sus cromosomas no pueden dividirse por igual para crear una célula sexual, como ocurre en los organismos «diploides» que tienen dos copias de cada cromosoma (como los humanos, la mayoría de los animales y muchas plantas).

Triploides como este pueden surgir cuando hay un mal funcionamiento en el proceso de formación de células sexuales en organismos diploides. Ocasionalmente, se producen células que tienen dos copias de cada cromosoma en lugar de una. Cuando se fusionan con una célula sexual normal, la nueva planta tiene dos cromosomas de uno de los padres y uno del otro , lo que evita que se conviertan en células sexuales viables por sí mismas. En el caso del plátano, la planta todavía produce frutos pero no puede producir semillas.

En la superficie, esto puede parecer un problema, pero las plantas no dependen completamente de la reproducción sexual. Como cualquier jardinero sabe, se pueden comenzar nuevas plantas a partir de esquejes , y los nuevos árboles de plátano generalmente se producen a partir de una planta existente replantando tallos de raíces, conocidos como rizomas, o brotes llamados retoños que crecen fuera de ellos .

Los pueblos prehistóricos que domesticaron bananos y plátanos no pueden haber sabido nada acerca de los números de cromosomas. Pero casi todas las muchas variedades que cultivaron son triploides. Así que deben haber aprendido a cuidar estos accidentes afortunados y cultivarlos , prefiriéndolos a sus relaciones salvajes y sórdidas.

Esto tiene importantes consecuencias, tanto buenas como malas. Las plantas de los esquejes son clones entre sí y, para dar o recibir alguna mutación, son genéticamente idénticas. Esto elimina la variedad y la posibilidad de la ecuación. Obviamente, solo plantamos copias de árboles que son vigorosos y producen frutos que nos gustan, y todos los árboles nuevos serán prácticamente iguales a los que cortamos.

Esto es excelente para la producción a escala industrial porque los frutos son consistentes y si los cosecha y los trata de la misma manera, todos estarán maduros y listos para comer al mismo tiempo . Desafortunadamente, también es ideal para cualquier enfermedad que los infecte porque si se afianza en un árbol, los que están cerca también serán vulnerables , al igual que sus vecinos, y se pueden propagar por toda la plantación. Que es exactamente lo que está pasando ahora.

La búsqueda para salvar al plátano de la extinción.
Tallo de banano con enfermedad de panama. Crédito: wikipedia , CC BY-SA

Regresa panama

El primer descubrimiento conocido de la enfermedad de Panamá fue en realidad en Australia en 1874. Primero, las hojas de los plataneros dejaron de crecer. Luego empezaron a rizarse y marchitarse. Eventualmente los árboles se secaron completamente y murieron. En 1890, la enfermedad se encontró en su país homónimo y en los siguientes 30 años se extendió a la mayoría de los países del Caribe y América Central.

Tomó un tiempo identificar la causa, pero en 1910 se descubrió que era el hongo del marchitamiento Fusarium oxysporum cubense o «Foc» para abreviar. Las plantas murieron porque los canales que transportan el agua y los minerales desde las raíces hasta las hojas se bloquearon. Inicialmente se pensó que estos conductos se obstruían con el hongo, pero ahora sabemos que la propia planta los obstruye , probablemente en un vano intento de detener la propagación del hongo.

Ahora también sabemos que Foc se propaga por suelo contaminado . Una pequeña cantidad de tierra contaminada puede llevar la enfermedad a una nueva plantación donde permanece infecciosa durante décadas , inmune a cualquier tratamiento químico. Esta era la situación que enfrentaba la industria bananera en la década de 1950, cuando las plantaciones de Gros Michel en todo el mundo estaban siendo abrumadas.

Los bananos Cavendish requieren más protección que Gros Michel, y se pensaron que eran pequeños y sin sabor en comparación. Pero dada la aparente inmunidad de los Cavendish a Foc, y por lo demás frente al colapso total, la industria no tuvo otra alternativa que cambiar.

Por un tiempo, parecía que el plátano había sido salvado. Luego, a fines de la década de 1960, se descubrió otro brote de la enfermedad de Panamá en Taiwán, esta vez en una plantación de plantas Cavendish. A principios de la década de 2000, solo quedaban 6.000 hectáreas de plantaciones de banano de las 50.000 hectáreas que había en Taiwan.

Este desconcertante desarrollo se debió al hecho de que, al igual que existen diferentes variedades de bananos, existen diferentes tipos de Foc. Los árboles de Gros Michel fueron infectados por lo que se conoce como «Carrera 1» . La cepa de hongos que apareció en Taiwain se conoce como «Tropical Race 4» o TR4 . Puede infectar no solo a Gros Michel, sino también a los plátanos Cavendish y hasta el 80% de las variedades en cultivo. (Aunque esto supone que los plátanos también son susceptibles y hasta ahora hay poca evidencia concluyente de alguna manera). Entonces, ahora la industria se enfrenta nuevamente al desastre, ¿qué se puede hacer para salvarlo esta vez?

¿Una solución genética?

La respuesta más simple es la cuarentena . La enfermedad de Panamá fue tan devastadora en el siglo XX porque las medidas efectivas para controlar su propagación llegaron demasiado tarde. También es posible que el primer brote de TR4 en Taiwán se haya eliminado de raíz si la magnitud del problema se hubiera reconocido anteriormente . Pero parece que la resistencia innata de las plantas Cavendish a la Carrera 1 fomentó la complacencia hasta que la epidemia estuvo fuera de control.

La búsqueda para salvar al plátano de la extinción.
Fusarium oxysporum. Crédito: Keith Weller, USDA-ARS / wikipedia

¿Podemos detener la propagación evitando que el material vegetal y el suelo infectados alcancen nuevas áreas? Desafortunadamente, no es necesariamente tan fácil . Foc puede estar al acecho en diminutos parches de barro en una rueda o zapato. Las personas, la maquinaria y todo lo demás que ingresa a una plantación debe ser controlado estrictamente . Imagine operar lo que es esencialmente una granja con todas las personas y vehículos no esenciales excluidos y con zonas de cambio y descontaminación para aquellos que tiene que dejar entrar.

Funcionó por un tiempo en Australia, que tiene reglas muy estrictas para evitar la entrada de tierra extranjera al país, pero incluso allí se rompieron las defensas en 2015 . Siempre hay errores, y personas que ignoran las reglas. En muchas áreas hay plantas de banano sin protección que crecen en forma silvestre o en aldeas y, si se infectan, pueden actuar como puentes para que la enfermedad se cruce de una plantación a la siguiente. La cuarentena puede retardar la marcha de TR4, pero a largo plazo realmente necesitamos un plátano que sea resistente al hongo.

Aquí, la naturaleza triploide del plátano presenta una complicación no deseada. Históricamente, las nuevas variedades de cultivos se obtuvieron cruzando plantas con las características deseadas hasta que se combinaron en una sola variedad nueva. Por ejemplo, cruzar una planta que produce un buen rendimiento para los agricultores con otra que era resistente a las enfermedades. Pero cruzar bananos domesticados no produce ninguna semilla, por lo que no suele ser una opción.

Sin embargo, la modificación genética ofrece otras formas de mover propiedades entre plantas (y otros organismos). En principio, esto podría ofrecer una solución y ya hay algunos resultados prometedores. Investigadores en Australia han descubierto que agregar dos genes diferentes al código genético de los bananos Cavendish protege a las plantas del TR4. El primero fue tomado de un plátano silvestre resistente a TR4 y es uno de una gran familia de genes que reconoce las enfermedades invasoras para que las plantas puedan protegerse.

El segundo proviene de una fuente más improbable: los gusanos nematodos . Hay ocasiones en que los organismos necesitan algunas células para sacrificarse . Un ejemplo dramático es cuando un árbol arroja sus hojas para el invierno, pero también sucede en nuestro propio desarrollo. En el útero, tus dedos se forman a partir de aletas como apéndices cuando las células que los separan se extinguen . El gen nematodo es aquel que bloquea este proceso.

Esta parece una forma extraña de proteger la planta, pero podría ser efectiva contra TR4 en los bananos porque, como vimos anteriormente, el hongo invasor puede en realidad secuestrar este proceso , usando mensajes químicos para programar las células del banano para que se autodestruyan. El gen nematodo puede funcionar bloqueando estas señales .

Usando estos métodos, podríamos seguir comiendo los plátanos a los que estamos acostumbrados o incluso ver si el mismo funcionaría para ayudar a devolver al Gros Michel más sabroso. Pero estos bananos Cavendish resistentes ahora son cultivos transgénicos. La gente en muchos países se ha acostumbrado a comer alimentos transgénicos , pero no tanto en Europa, que tiene las regulaciones de GM más estrictas del mundo. Tal vez se podría persuadir a los reguladores europeos para que hagan una excepción si se tratara de bananos transgénicos o ninguno. Pero podríamos necesitar otra solución.

Matemáticas del cromosoma

Una alternativa podría ser hacer nuevas plantas triploides sin semillas desde cero. La selección del árbol ocasional que produjo frutos sin semillas debe haber sido un proceso lento cuando las bananas se domesticaron por primera vez. Pero ahora que entendemos el proceso, podemos hacer nuestras propias plantas triploides mucho más fácilmente .

La búsqueda para salvar al plátano de la extinción.
Plantaciones de plátanos en Tenerife. Crédito: oatsy40 / Flickr, CC BY-SA

Esto generalmente se hace usando plantas con cuatro copias de cada tipo de cromosoma llamadas tetraploides. Estos a menudo crecen más rápido y producen plantas más resistentes que pueden soportar el estrés mejor que sus relaciones diploides (muchos de nuestros cultivos tienen un mayor número de cromosomas). Pero son especialmente útiles en el fitomejoramiento porque producen células sexuales con dos copias de cada cromosoma. Esto permite la creación de híbridos infértiles por lo demás imposibles.

Cuando cruzas un tetraploide (con dos copias de cada cromosoma en cada célula sexual) con una planta diploide normal (con solo una copia de cada cromosoma por célula sexual) obtienes un triploide. Una planta triploide no puede producir sus propias células sexuales. Así que si es un plátano, su fruto no tendrá semillas.

El mismo resultado se puede lograr tomando un cruce infértil entre especies, el equivalente vegetal de una mula, y exponiéndolo a sustancias químicas que lo hacen duplicar sus cromosomas y convertirse en tetraploides. De esta manera se hizo un híbrido resistente de trigo y centeno llamado triticale .

Algunos programas de mejoramiento genético han hecho plantas tetraploides al cruzar variedades triploides y diploides , pero esto depende de eventos genéticos poco frecuentes y, por lo tanto, requiere tiempo y esfuerzo. Una forma más rápida es forzar a los cromosomas a duplicarse utilizando un químico llamado colchicina .

De estos enfoques, ahora tenemos una serie de híbridos de banano sintéticos tetraploides y algunos han demostrado ser resistentes al TR4 . Estas plantas no son muy útiles comercialmente porque son fértiles, por lo que producen bananas rellenas de semillas. Pero se pueden cruzar entre sí para reunir rasgos útiles, y luego con árboles diploides comunes para hacer una nueva generación de bananos triploides sin semillas. Este enfoque también ha creado algunos nuevos híbridos con resistencia a TR4 , pero ninguno hasta ahora con el sabor y la consistencia que queremos en un reemplazo para Cavendish.

Un enfoque ligeramente más radical es tratar de evolucionar las plantas resistentes a TR4. Las plantas Cavendish son clones pero su código genético puede ser ligeramente diferente con el tiempo debido a las mutaciones y cambios en la forma en que se lee su ADN.

Un grupo en Taiwán ha estado exponiendo las plántulas de banano Cavendish a un suelo contaminado con TR4 y buscando aquellas que sobreviven un poco mejor que las otras. Eligen estos y los usan para su próxima prueba. Solo dos o tres plantas de cada 10,000 son prometedoras, pero después de muchas iteraciones ahora tienen una línea Cavendish con cierta capacidad para resistir TR4 .

Sin embargo, ninguna de estas soluciones potenciales tiene que ver con el hecho de que cultivar enormes plantaciones de árboles clonados es una forma intrínsecamente inestable de hacer las cosas. Pueden ofrecer economías de escala, mantener los precios bajos y ofrecer una fruta consistente y sabrosa. Pero, incluso con una solución para TR4, ¿cuánto tiempo pasará antes de que la próxima enfermedad se afiance?

Quizás deberíamos usar más variedades de bananos y cultivarlos junto con otros cultivos o alternativamente con ellos. De esa manera, una infección no encontrará tan cerca una gran cantidad de anfitriones susceptibles, como puede suceder ahora.

También hay evidencia de que algunos otros cultivos pueden proteger los bananos contra TR4. Un estudio encontró que los bananos plantados en suelos contaminados con TR4 escaparon en gran medida de la infección después de ser cultivados en los mismos campos que los puerros chinos durante tres años. Esto parece ser porque los puerros chinos liberan sustancias químicas que matan a los hongos. La yuca también despeja los campos de TR4 , quizás debido a sustancias antifúngicas producidas por la propia yuca y por los microorganismos asociados con sus raíces .

El banano Cavendish pudo haber tenido un viaje extraordinario desde la curiosidad colonial hasta el alimento básico global. Pero su éxito ha ayudado a crear un sistema alimentario con una falla fatal (aunque este problema de monocultivo no es exclusivo de los bananos ). Quizás, en última instancia, debemos estar preparados para aceptar alimentos menos estandarizados y un poco más caros para acomodar a una agricultura menos intensa y más diversa. Quizás nunca esté seguro de qué esperar cuando pela un plátano, pero el resultado podría ser un sistema alimentario más sólido y sostenible sin una crisis importante cada pocas décadas.


Leer más


One Reply to “La búsqueda para salvar al plátano de la extinción

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *