Estos españoles descubren el secreto para cultivar en suelos estériles: está en una planta

Uno de los castigos más crueles en la historia de la humanidad ha sido salar la tierra. El caso más célebre se atribuye a los romanos tras vencer a Cartago en la Tercera Guerra Púnica. Aunque algunas fuentes dicen que solo es una leyenda, Escipión Emiliano habría ordenado cubrir con sal la ciudad y sus alrededores para impedir que volviera a crecer nada. La salinidad tiene un efecto mortal para las plantas, pero hay una excepción que siempre ha intrigado a los investigadores: son las fanorógamas marinas, que se han adaptado a vivir en el agua del mar. Un grupo de investigadores españoles ha descubierto cómo lo hacen y lo mejor de todo es que su secreto podría servir para desarrollar cultivos incluso en los suelos más improductivos.

La novedad acaba de publicarse en la revista científica Plant, Cell & Environment, un artículo que muestra el mecanismo que utiliza la planta Zostera marina para conseguir nutrientes en el ambiente de salinidad en el que vive, que mataría a otros organismos vegetales, y revela cuál es el gen que le permite hacerlo. El trabajo, liderado por investigadores de la Universidad de Málaga (con la colaboración de la Universidad de La Laguna, en Tenerife, y de un experto británico) puede aplicarse a otros cultivos que tengan interés agrícola, sobre todo pensando en aquellos que tratan de prosperar en condiciones adversas similares, como terrenos afectados por la sequía y la sobreexplotación.

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"Esta planta es muy especial", afirma José Antonio Fernández, catedrático de la Universidad de Málaga, en declaraciones a El Confidencial. Zostera marina vive sumergida a lo largo de las costas del hemisferio norte. "Aunque todas las plantas evolucionaron en el medio acuático y algunas incluso en el medio marino, esta volvió al mar hace unos 120 millones de años", cuando los continentes se estaban formando, y "tuvo que rescatar o generar nuevos mecanismos de adaptación para sobrevivir en un ambiente muy agresivo", explica el experto, debido a la cantidad de cloruro sódico (sal) y al pH alcalino de este entorno. Esa evolución tan particular marca una diferencia fundamental con respecto a cualquier especie terrestre.

Aunque es abundante, el uso de barcos de arrastre y las modificaciones que hemos hecho en las costas ha hecho que desaparezca de muchos lugares. Hace años, el autor de esta investigación se desplazaba hasta Maro (en Málaga, cerca de Nerja), se ponía aletas, gafas y tubo y encontraba la planta buceando, a unos cuatro metros de profundidad. Hoy en día, su equipo recoge las muestras en aguas someras de la Bahía de Cádiz. Lo cierto es que existen otras fanerógamas que también sobreviven en el mar, como la famosa Posidonia oceanica, endémica del Mediterráneo y muy amenazada, que probablemente se nutre a través de un mecanismo similar. Sin embargo, la ventaja de Zostera marina es que su genoma está secuenciado y, gracias a ello, los autores han podido publicar esta reveladora investigación.

Lo interesante es que para incorporar los nitratos que le sirven de alimento, esta planta utiliza la propia sal del mar, en concreto, el sodio. "Es un mecanismo único", asegura Fernández, porque todas las plantas terrestres lo hacen gracias a la energía asociada a los protones. "Esto ya lo sabíamos, pero no habíamos encontrado el gen que codifica el sistema de transporte", explica en referencia al gen NRT2.5, que aparece modificado en Zostera marina. El descubrimiento es muy importante porque "nos permite hacer ingeniería genética con ese transportador", añade. De hecho, los científicos han podido secuenciarlo, clonarlo e introducirlo en otro organismo muy diferente (una levadura) para demostrar cómo funciona. Eso quiere decir que se puede mover de un organismo a otro y, por lo tanto, que se puede llevar a cualquier planta que tuviera interés agronómico con la esperanza de que mejore la incorporación de nutrientes en condiciones de salinidad.

Aplicar el hallazgo a cultivos convencionales

Por eso, esta investigación puede tener tanto recorrido. El caso de las fanerógamas es muy singular, porque en las playas no hay plantas, precisamente, porque el resto no soporta la salinidad, ya que el sodio inhibe su crecimiento. Podríamos confundirlas con algas, pero las algas no se consideran plantas. En cambio, Zostera marina es una gramínea (su fruto es un grano), como el trigo, la cebada o el arroz, algunos de los alimentos más importantes para el ser humano. Siguiendo esa lógica, el chef gaditano Ángel León, que tiene cuatro estrellas Michelín, la ha incorporado a su cocina, lo que llamó la atención de la revista Time.

Sin embargo, para los biólogos lo más interesante es cómo incorporar sus características a otras plantas. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), entre el 20% y el 50% de los cultivos de regadío del mundo están situados en terrenos demasiado salados. "Los suelos se están salinizando por distintas causas, pero principalmente por la sobreexplotación, ya que las plantas aprovechan los nutrientes y dejan el sodio", señala Fernández. La sequía es otro factor fundamental, porque la falta de agua también repercute en "una mayor cantidad de producto sódico".

Si todas las plantas tuvieran las cualidades de Zostera marina, no habría ningún problema. Ahora que conocemos cómo funciona, ¿cómo traspasar ese mecanismo a otros cultivos? "La herramienta más primitiva sería extraer ese gen y traspasarlo al arroz, la cebada o el trigo", comenta el catedrático de la Universidad de Málaga. Sin embargo, Europa no permite los cultivos transgénicos para consumo humano. Así que hay que buscar alternativas para hacer algo equivalente sin mover un gen de una planta a otra. La edición genética a través de las herramientas CRISPR es la esperanza de los expertos. Aunque hoy por hoy se equipara a los organismos modificados genéticamente y, por lo tanto, también está prohibida, los investigadores confían en que cambie la normativa. En este caso, "solo tendríamos que modificar exactamente un par de bases del gen NRT2.5 involucrado en el uso del sodio en el transporte de nitrato para que otras plantas adquieran la capacidad de incorporar nitrato en esas condiciones".

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En cualquier caso, la investigación publicada por la Universidad de Málaga sigue adelante porque tiene numerosas implicaciones, tanto para entender la biología básica de las plantas como para aplicarla. "No solo descubrimos cómo funciona el transporte de nitrato cuando hay sodio, sino que hemos demostrado que el mecanismo de nutrición de las plantas comunes no aparece en las fanerógamas marinas", comenta Fernández. Es decir, que además de establecer un nuevo paradigma, "hemos roto otro que parecía absolutamente bien establecido".

A partir de ahora, lo primero es saber si en otras fanerógamas, como Posidonia oceanica, el proceso es exactamente igual que en Zostera marina o, por el contrario, implica otros componentes u otros mecanismos genéticos. El prestigioso botánico británico John Albert Raven, que es uno de los firmantes de este trabajo, seguirá colaborando con este grupo en esta exploración. "Veremos cuáles son las variaciones y, si encontramos un sistema más eficiente, lo describiremos", apunta Fernández. Lo que tienen claro es que las claves para mejorar las plantas que nos alimentan están en otras, más extrañas y fascinantes.