Conservación

2 Jun 2016

Recuperando cultivos, recuperando biodiversidad (I)

Imatge de Bioversity International

Hablamos de la diversidad genética de los cultivos desde las primeras especies vegetales domesticadas hace 13.000 años hasta la actualidad. ¿Cómo han evolucionado los genes que comemos? ¿Es importante preservar la agrodiversidad? ¿Qué son las NUS? Disfruta de la primera parte de este artículo y descubre las respuestas a esta y más preguntas interesantes.

Atendiendo a los datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) estos cultivos garantizan en la actualidad la alimentación de 1000 millones de personas en el planeta, asociados a sistemas agrícolas sometidos a condiciones ambientales extremas. Los NUS acogen en sus genes muchas de las claves para afrontar los retos futuros que garanticen la seguridad alimentaria y la sostenibilidad del sistema agrícola frente a un escenario de aumento demográfico e incertidumbre climática.

 

La diversidad fitogenética en agrosistemas
La coevolución entre nuestros ancestros humanos y la rica biodiversidad vegetal hace 13.000 años sentó las bases de la domesticación de especies de interés alimentario propiciando así el surgimiento de los primeros agrosistemas. De esta intensa relación y bajo la presión de la domesticación, se produjeron importantes cambios genéticos, que en ocasiones fueron irreversibles y que en muchos casos determinó que aquellas especies silvestres, ya utilizadas como alimento humano, fuesen dependientes de los agrohábitats.

 

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Es así como, desde estos primeros cultígenos hasta nuestros días, se fueron promocionando determinadas características morfo-fisiológicas que suscitaban especial interés como especies que contribuyeran a su utilidad como alimento a la vez que posibilitaban su cultivo De estos procesos de domesticación, dispersión y adaptación en diferentes ambientes se estructura gran parte de la agrodiversidad y riqueza fitogenética potencialmente útil de la que disponemos hoy.

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Cambios morfo-fisiológicos asociados a la domesticación de las plantas. Schwanittz, 1966

 

Una gran parte de estas especies históricamente útiles y menos utilizadas en agricultura se han extinguido y otras muchas permanecen relegadas a determinadas regiones del planeta, con unos usos locales. Recuperarlas y desarrollar su potencial agrícola es uno de los retos científicos de este siglo.

 

Desde esta perspectiva debemos entender que los Recursos Fitogenéticos para la Alimentación y la Agricultura (RFAA) son el material biológico básico, sobre el que construimos la seguridad alimentaria y los sistemas de producción de alimentos, de ahí la necesidad de disponer de una amplia biodiversidad agrícola y diversidad fitogenética que permita explorar de forma inteligente los posibles cambios en agrosistemas que han de materializarse ante los nuevos paradigmas agrícolas (aumento demográfico y cambio climático).

 

Estos recursos fitogenéticos (RFAA) esenciales los encontramos contenidos en las variedades locales, cultivares modernos y especies afines silvestres, siendo en su gran mayoría cultivos infrautilizados o NUS. Su papel es fundamental e insustituible en el desarrollo de nuevas variedades, fuente de nuevas especies agrícolas, desarrollar capacidades en cultivos a factores adversos, así como la sostenibilidad en la producción agrícola.

 

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Hortalizas valencianas. variedades tradicionales

 

Atendiendo a los datos de la Comisión de Recursos Genéticos para la Alimentación y la Agricultura (CGRFA-FAO) disponemos de un total de 30.000 especies silvestres de plantas comestibles, y unas 7000 de las que existe evidencia de uso humano en alimentación. Los cultígenos, que son las especies domesticadas agrícolas y de las que tenemos mayor información representan unas 500 especies, pero solamente una pequeña parte de ellas representa el total de especies agrícolas actuales. En este sentido, aproximadamente unas 150 especies dan soporte al sistema agrícola actual en todo el mundo, representado por los cultivos de mayor distribución y consumo.

 

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Arroz. El arroz, el maíz y el trigo son los responsables de más del 50% del consumo total calórico

 

Si atendemos a las fuentes de origen del aporte calórico en la población mundial, sólo 30 cultivos proveen el 90% de las calorías consumidas por humanos, y solo tres de estos cultivos (arroz, maíz, trigo) son responsables de algo más del 50% del total calórico consumido. El mapa de la diversidad vegetal agrícola no siempre ha sido tan dependiente de un bajo número de cultivos, en este sentido, no hay que remontarse a épocas glaciales para tener otra impresión de esta realidad agrícola. En este escenario existen un numeroso conjunto de cultivos no principales que alimentan a más de 1000 millones de personas en el mundo, son los denominados cultivos olvidados o infrautlizados (NUS) que en un contexto global desempeñan un papel tan esencial para las economías locales y la seguridad alimentaria tan intenso como los cultivos principales.

 

Erosión genética en cultivos principales

Las estrategias para los aumentos de producción durante el ultimo siglo han propiciado una tendencia generalizada al monocultivo, que ha terminado por provocar una pérdida importante de agrodiversidad y una disminución del pool genético que muchas de estas especies infrautilizadas y adaptadas a ambientes marginales podían ofrecer al desarrollo sostenible de agrosistemas.

 

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Trigo. La tendencia generalizada al monocultivo ha terminado por provocar una pérdida importante de agrodiversidad

No debemos olvidar que los recursos genéticos representados por las NUS son un recurso natural como el agua o el suelo y su perdida es irrecuperable. Esta pérdida de biodiversidad es lo que conocemos con el nombre de erosión genética que supone una pérdida de riqueza de las diferentes formas de una misma especie en la naturaleza (variabilidad genética). El principal riesgo de esta pérdida de variabilidad genética en las especies agrícolas supone una incapacidad en la creación de nuevas variedades, inhibición de la evolución natural y adaptación de cultivos, así como una reducción de la resiliencia de los agrosistemas para afrontar los cambios ambientales.

 

Todo esto se traduce una extrema vulnerabilidad de la seguridad alimentaria y la producción de alimentos. Una gran parte de las soluciones futuras en materia agrícola, pasan por los genes contenidos en estas especies y variedades autóctonas, así como introducir nuevas especies agrícolas de origen NUS a los cultivos principales.

 

Irremediablemente, son muchas las especies de utilidad agrícola extinguidas y otras muchas bajo la condición de NUS que, de no utilizarse, también se perderán y con ellas muchas oportunidades de mitigar los efectos de los nuevos escenarios climáticos, que afectaran directamente a la producción agrícola, generando inestabilidad en materia de seguridad alimentaría y disponibilidad de alimentos. En este contexto de cambio climático los aumentos demográficos demandaran proporcionales aumentos en la producción agrícola que con el modelo actual no resultara posible, de ahí que nos encontremos ante un nuevo paradigma agrícola.

 

¿Cómo son las NUS?

La definición de cultivo infrautilizado o NUS se aplica fundamentalmente al conjunto de especies que han quedado marginadas del sistema de cultivos principales. Su definición presenta cierto carácter dinámico en tanto, no siempre estos cultivos son limitados o residuales en todas las regiones del mundo al mismo tiempo. Podemos encontrar NUS que se encuentran en producción en una determinada región del mundo, pero en otra ha dejado de producirse o esta infrautilizada. Quizás el caso mas reciente en nuestro continente lo representa la rúcula (Eruca sativa), infrautilizada en los países del este mediterráneo, pero en auge en Europa. Por otra parte, en Europa las leguminosas de grano (judías secas, lentejas y garbanzos) han disminuido su producción casi para convertirse en una especie infrautilizada, de hecho ha sido necesario implementar planes europeos para su salvaguarda y recuperación. Otros ejemplos vienen representados por el amaranto o la quinua actualmente recuperados y en expansión en los mercados globales.

 

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Eruca sativa, rúcula. Ejemplo de NUS

 

En definitiva, el concepto de NUS lo aplicamos a todo un conjunto de cultivos que tienen características comunes pero, quizás, sea una de estas características la que mejor los define, y se trata del hecho de haber estado alejada de los grandes programas de investigación y desarrollo. Esta es una sinergia heredada de la revolución verde que centraba sus esfuerzos de investigación en otros cultivos y estrategias productivas con la finalidad última de aumentar la producción agrícola en la segunda mitad del siglo XX. Veamos las características de las NUS:

 

Adaptación a condiciones agrícolas adversas y limitantes: sin dudad esta cualidad les ha hecho especialmente interesantes como medida de garantía para la seguridad alimentaria y hacer frente a los escenario de cambio global. Son especies con alta capacidad de adaptación y evolución en ambientes extremos y limitantes, fundamentalmente debido a su elevada variabilidad genética que posibilita una amplia respuesta frente a condiciones ambientales variables. Estas especies encierran en sus genes la experiencia biológica de problemas ambientales a los que nos enfrentamos en la actualidad, inestabilidad climática, factores limitantes de cultivos, enfermedades y plagas.

 

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La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) ha designado el año 2016 como el Año Internacional de los Legumbres (AIL)

 

Germoplasma escasamente mejorado: actualmente disponemos de muy pocas variedades mejoradas se cuenta con ecotipos, variedades locales y tipos semi-domesticadas. En este sentido este escaso mejoramiento se convierte en un importante reto para ser convertidos en productos globales es decir, deberán de orientarse métodos de trabajo para mantener un equilibrio ente cierto grado de diversidad y el mejoramiento de algunos caracteres biológicos antes de su despliegue en mercados globales. En la actualidad existen varios programas de investigación que a partir de NUS profundizan en el fitomejoramiento de variedades actuales (Proyectos LEGUME y WATBIO)

 

Representación escasa en las colecciones internacionales de germoplasma: en la actualidad contamos con 8 millones de ejemplares para conservar la diversidad de cultivos en los banco mundiales de germoplasma. En este sentido los esfuerzos han sido dirigidos a la conservación de los cultivos de relevancia global y en menor medida a aquellos que representa la diversidad local. Así la mayoría de los cultivos infrautilizados siguen evolucionado y manteniendo la diversidad in situ, mediante la producción de millones de agricultores asociados a pequeñas unidades agrarias o agricultura de subsistencia (Segundo Informe sobre el estado mundial de los recursos fitogenéticos para la alimentación y la agricultura, 2010).

 

Patrimonio genético y cultural de las economías frágiles. Cultivadas y utilizadas según el conocimiento tradicional y escasamente documentado, los cultivos infrautilizados representa un recurso fitogenético de fragilidad extrema, en tanto si no se utilizan se extinguen como especie y con el sus métodos de producción. En muchos casos esto supondría una pérdida de soberanía alimentaria en grandes regiones del mundo, este hecho es razón para la existencia de planes de salvaguarda administrados desde la FAO, con el fin último de conjugar desarrollo y sostenibilidad para estos cultivos que se perfilan como necesarios, pero a la misma vez se abandonan.

 

 

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Banco de germoplasma del Jardí Botànic de la Universitat de València

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Semillas conservadas en el Banco de Germoplasma del Jardí Botànic de la Universitat de València. Las cápsulas amarillas se vuelven verdes cuando absorben la humedad, informándonos de que los tubos no están correctamente cerrados 

 

Sistemas de suministro de semillas frágil o inexistente. Anteriormente reconocíamos la alta variabilidad genética de estos cultivos, este hecho que consideramos una propiedad evolutiva permite su adaptación a diferentes escenarios limitantes de cultivo. Supone por otra parte un obstáculo para la certificación de semillas que permita su acceso a mercados internacionales y debemos considerar, que para la difusión de este tipo de cultivo sea necesario desarrollar sistemas de garantía para la calidad de la semilla, así como facilitar su accesibilidad a productores.

 

Y ahora que ya sabemos que son las NUS tendremos que esperar a la próxima entrega para descubrir la situación actual de las especies agrícolas

 

Lee la segunda parte del artículo en un solo clic

Master en biotecnología y medio ambiente, consultor ambiental y coordinador de Biólogos por España
Me gusta tocar jazz, observar a los flamencos volar de noche y a los gatos desperezarse al sol. Desayuno horchata y temo a las cucarachas. Admiro a Darwin, Humboldt, Cajal y Maria Sibylla. No comprendo el recibo de la luz ni a los bancos y me da dentera ver a alguien comer apio. Biólogos por España

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