10 plantas del futuro que cambiarán las reglas del juego

Los avances en bioingeniería han hecho teóricamente posible hacer casi cualquier cosa con plantas. De hecho, muchas de las plantas que tenemos hoy ya han cambiado más allá del reconocimiento de lo que solían ser. Las zanahorias originalmente tenían raíces blancas y delgadas; los melocotones estaban salados y del tamaño de cerezas; las sandías eran pequeñas y amargas; y las berenjenas parecían huevos.

Nuestro mundo -o al menos nuestros supermercados y jardines- sería diferente sin la modificación genética. Sin embargo, los cultivos transgénicos también tienen desventajas importantes y, a pesar de todas sus promesas de ayudarnos a salir de nuestros problemas, está claro que nos aportan más.

Sin embargo, estas son algunas de las formas más inventivas y atrevidas que la gente no dejará en paz.

10. Potos súper purificadores del aire

Típico de los humanos, nuestro enfoque de purificación del aire que consume mucho combustible con purificadores de aire eléctricos solo empeora el problema. Para ofrecer una alternativa, la empresa francesa Neoplants ha modificado genéticamente la planta potos (hiedra del diablo) hasta sus raíces para reciclar los contaminantes del aire. Lo llaman Neo P1 y aparentemente es "capaz de hacer el trabajo de purificar el aire de hasta 30 plantas".

Las plantas son naturalmente mejores para absorber y metabolizar compuestos orgánicos volátiles (COV), pero Neo P1 ha sido diseñado para sobresalir, especialmente contra COV de interior como benceno, etilenglicol, formaldehído y tolueno. Nada se desperdicia; los compuestos se descomponen y procesan en agua, azúcares y aminoácidos que Neo P1 necesita para crecer, así como oxígeno para ser liberado al aire. Para mejorar su eficacia, las raíces de la planta también contienen genes para bacterias extremófilas (bacterias que han evolucionado para sobrevivir en ambientes inhóspitos alimentándose de toxinas).

Como sugiere el nombre de su primera planta, Neoplants espera crear más plantas purificadoras de aire en el futuro. También consideran que su trabajo es útil en la “lucha” contra el cambio climático.

9. Cultivos fijadores de nitrógeno

Con razón o sin ella, estamos obsesionados con las proteínas dietéticas. Y las legumbres (frijoles, legumbres, maní) son algunas de las mejores fuentes vegetales, no solo por la cantidad de proteínas que contienen, sino también por cómo las producen.

La proteína requiere nitrógeno, que tiene una biodisponibilidad limitada (es decir, disponible para que lo utilicen los organismos), por lo que se agrega a los fertilizantes. Sin embargo, a diferencia de la mayoría de las plantas, las legumbres lo arrancan de la nada. Esto se llama "fijación de nitrógeno". Modificar genéticamente otros cultivos básicos para hacer lo mismo revolucionaría la agricultura en todo el mundo, especialmente en los países pobres, al eliminar la necesidad de costosos fertilizantes que degradan el clima.

Sin embargo, los críticos dicen que esto llevará mucho tiempo y señalan los problemas existentes con los cultivos transgénicos, como las malezas resistentes a los herbicidas. Y, obviamente, existen otras formas más directas de combatir la pobreza global.

8. Tabaco cocaína

Esto cambia indirectamente las reglas del juego. No espere que su distribuidor local le ofrezca un nuevo tipo especial de tabaco blanco brillante. Los investigadores estaban interesados en modificar genéticamente las plantas de producción de cocaína para estudiar su evolución como pesticida y sus posibles usos medicinales.

La producción de cocaína a partir de plantas de coca ha sido durante mucho tiempo un misterio, en parte debido a la naturaleza intensiva en mano de obra del cultivo de coca en el laboratorio. La respuesta que se les ocurrió a los científicos chinos fue reconstruir genéticamente la vía bioquímica para la producción de cocaína en el genoma de la planta del tabaco. Dejaron algunos eslabones de la cadena para que la planta del tabaco los inventara por sí sola, y el resultado fueron hojas de tabaco que contenían cocaína. Las implicaciones para el descubrimiento de fármacos son significativas.

La cantidad de cocaína producida no fue suficiente para convertirla en una empresa viable en el mercado negro y, en cualquier caso, el proceso es demasiado técnico para el laboratorio clandestino de drogas promedio, dijeron los investigadores. Sin embargo, los propios investigadores están trabajando en esto, con la esperanza de aumentar la productividad de la fábrica de tabaco.

7. Repollo con veneno de escorpión

La modificación genética y los pesticidas son dos de las aportaciones más tóxicas del ser humano como especie. Entonces, ¿por qué no combinarlos en uno solo? En un intento por reparar el daño que hemos causado, los científicos tomaron un gen de veneno de las colas de escorpiones mortales, lo diseñaron para que solo matara insectos y lo pusieron en el repollo. ¿Qué puede salir mal?

Aunque las primeras pruebas han confirmado que no es tóxico para los humanos, el concepto está plagado de problemas. Primero, el estudio probó células de cáncer de mama humano in vitro, en lugar de células humanas sanas in vivo. Además, el propio repollo puede resultar dañado. La modificación genética puede escapar e infectar muestras no modificadas. Y, como ocurre con los pesticidas existentes, puede desestabilizar ecosistemas enteros.

Sin embargo, la FDA tiene un largo historial de ignorar estas cuestiones al aprobar OGM, incluso si no logran nada. En este caso, dado que el efecto pesticida del repollo venenoso depende de los insectos que realmente lo comen, es probable que los agricultores también utilicen pesticidas en aerosol para mantener a raya a los insectos. En otras palabras, los consumidores recibirán el doble de toxinas.

6. Roble Endospor

Los robles, según los científicos, son intolerablemente ineficaces. No sólo producen muchas más bellotas de las que echan raíces, sino que también desperdician millones de células al perder sus hojas cada otoño. ¿Y si, en lugar de pudrirse en el suelo, estas células se convirtieran en millones de esporas, transportadas por el viento, cada una de las cuales fuera capaz de clonar su fuente? Esta sería la mejor estrategia evolutiva, y aparentemente "no existe ningún principio biológico... que prohíba... [la reproducción] mediante esporas o semillas". Y, a diferencia de las bellotas, las endosporas pueden seguir siendo viables durante millones de años.

Pero nuevamente hay problemas serios. Los robles con endosporas son una cosa, pero ¿qué pasa con el nudo con endosporas? A menos que esta modificación genética particular se limite estrictamente a "plantas beneficiosas" (e incluso así), "las supermalezas podrían invadir la Tierra".

Como siempre, sólo porque veamos una brecha en el mercado, por así decirlo, no significa que debamos explotarla. Después de todo, los árboles también serían más eficientes si evolucionaran para "caminar" más rápido que ahora y si aprendieran a cazar utilizando gases venenosos o espinas. Simplemente no es el mundo que la mayoría de nosotros queremos.

5. Frutas y verduras súper nutritivas

Modificar genéticamente plantas para proporcionar un mayor valor nutricional no es nada nuevo. Ya tenemos patatas, maíz y arroz enriquecidos con proteínas; linaza con alto contenido en omega-3 y -6; Tomates con antioxidantes Snapdragon; y ensalada con más hierro absorbible. También hay zanahorias, que aumentan nuestra absorción de calcio, y el llamado "plátano dorado", una fruta australiana que se obtiene cruzando un plátano normal con una variedad de naranja de Papúa Nueva Guinea que tiene un alto contenido de provitamina A. Sin embargo, los niveles bajos de provitamina A Los niveles suelen ser la causa es la intervención humana. La comida es lo primero. Entonces somos escépticos.

Los científicos que esperan revolucionar nuestros cultivos para 2028 están depositando sus esperanzas en la edición ultraprecisa de genes CRISPR-Cas9. Las opciones son muchas (y estúpidas): frijoles que saben a nuggets de pollo; zanahorias con sabor a patatas fritas; papas fritas con hamburguesas en el medio; y semillas de girasol del tamaño de un huevo pequeño para poder comerlas como manzanas.

Algunas ideas menos infantiles incluyen cacahuetes y lentejas hipoalergénicos con la misma cantidad de proteínas que la carne. Pero todos plantean preguntas sobre cuánto control deberían tener los humanos sobre la naturaleza, especialmente teniendo en cuenta el desastre que hemos creado nosotros mismos.

4. Álamos contaminantes

La fitorremediación es el proceso mediante el cual algunas plantas limpian los contaminantes: los arrastran a través de sus raíces, los descomponen en subproductos inofensivos y los usan o los liberan al aire. Esta es otra forma de poner a trabajar a las plantas para reparar el daño que hemos causado. Pero, según los científicos, no lo hacen lo suficientemente bien. Son demasiado lentos.

La solución fue modificar genéticamente los álamos para descomponer el tricloroetileno (TCE) de manera más eficiente. El TCE es el contaminante de aguas subterráneas más común que se encuentra en los lugares más contaminados de Estados Unidos. Alguna vez promocionado por la industria farmacéutica como anestésico, ahora es un carcinógeno conocido que persiste durante largos períodos en el aire, el agua y el suelo dondequiera que se utilice. Y dado su uso continuo en muchos productos de limpieza del hogar, este problema no hace más que empeorar.

Sin embargo, la investigación sobre fitorremediación genéticamente modificada es prometedora. Mientras que los álamos no modificados eliminaron sólo el tres por ciento del TCE de la solución, los álamos tratados con enzimas adicionales de hígado de conejo eliminaron hasta el 91 por ciento. También se sintieron mejor, no desapareciendo como de costumbre, sino volviéndose más fuertes. Y pueden lidiar no sólo con el TCE, sino también con una variedad de otras sustancias químicas, incluido el cloruro de vinilo (utilizado para fabricar plásticos) y el benceno (un contaminante del aire procedente del petróleo).

3. Injerto de plátano

El costo (artificialmente inflado) de las vacunas significa que los países del tercer mundo a menudo no las reciben y que los niños siguen muriendo de enfermedades fácilmente prevenibles como la diarrea. Una solución que se les ha ocurrido a los científicos es modificar genéticamente los cultivos para incorporar vacunas a su genoma.

Una de las primeras pruebas de concepto logró administrar antígenos de hepatitis B a ratas a partir de una papa especialmente diseñada. Sin embargo, como las patatas no se comen crudas, el estudio se centró en los plátanos. No sólo son baratos, sino que también han demostrado su eficacia en los países "en desarrollo". Según ellos, sólo 10 hectáreas de plantaciones de banano vacunal serían suficientes para vacunar a todos los niños mexicanos menores de cinco años.

Sin embargo, administrar correctamente la vacuna del plátano no es tan sencillo como pelar la cáscara y comerlo. El plan es hacer puré la fruta y embotellarla (10 dosis por frasco) para que cada paciente reciba la dosis correcta. Los científicos han experimentado con otros cultivos, como lechuga, zanahoria y tabaco.

2. Árboles inteligentes DARPA

En 2017, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) anunció una convocatoria de propuestas para su programa Tecnologías Vegetales Avanzadas (APT). Están particularmente interesados en modificar genéticamente plantas para “recopilar información” sobre patógenos ambientales y radiación, por ejemplo. Al detectar la presencia de lo que pretenden detectar, las "plantas centinela" "informarán" a través de "mecanismos de respuesta sutiles", como cambios sutiles en el color de las hojas.

A diferencia de los equipos complejos, las plantas brindan sigilo, facilidad de distribución e independencia de la energía. Y el concepto ya ha sido probado. En 2011, los investigadores desarrollaron con éxito una planta detectora de TNT cuyas hojas se vuelven incoloras en presencia (en el suelo o en el aire) de moléculas de TNT. Y todas las plantas responden naturalmente a su entorno mediante una dinámica de entrada/salida comparable a la de las computadoras. Al igual que los perros detectores de bombas, se trata simplemente de entrenar mecanismos naturales para servir mejor a los militares.

Sin embargo, DARPA quiere ir más allá de simplemente encender y apagar la biocomputación, hacia una detección más matizada y informes confiables y detallados. Incluso han expresado interés en que las instalaciones de ingeniería capten señales electromagnéticas.

1. Árbol Dyson

Probablemente hayas oído hablar de la esfera Dyson. Propuesta por el físico Freeman Dyson, se trata de una estructura hipotética construida para rodear una estrella y atrapar su energía. Menos conocido es el árbol Dyson. Diseñada genéticamente para el espacio, con una gruesa corteza vidriosa que deja pasar la luz del sol e impide que el calor se escape, esta planta hipotética se sembraría en un cometa y crearía su propia atmósfera. En teoría, podría sustentar un ecosistema completo, al menos por un tiempo, con el interior del cometa ahuecado para los habitantes, y el hielo y el carbono del cometa proporcionarían todo lo que la "nave espacial frondosa" necesita.

Si esto suena a ciencia ficción es porque lo es. Pero esto no está más allá del ámbito de lo posible. Plantas como el lirio vudú y la flor carroñera producen su propio calor; de hecho, el repollo zorrillo genera hasta 60 grados Fahrenheit, lo que es suficiente para derretir el suelo congelado a su alrededor.

Tampoco faltan los cometas. El cinturón de Kuiper más allá de Neptuno, que contiene billones de cometas, podría potencialmente sembrarse con suficientes árboles Dyson para convertirse en un "archipiélago de ciudades-estado" cósmico. Un cometa árbol Dyson del tamaño de Manhattan podría alimentar a millones de personas por sí solo. Y con poca gravedad, no sólo sería fácil saltar entre cometas, sino que los edificios de cada uno de ellos podrían ser más altos que los de la Tierra.