Los parientes silvestres de importantes hortalizas, necesarios para lograr resiliencia al clima, se encuentran en peligro

Crecer en condiciones naturales hace que las plantas sean fuertes. Las plantas silvestres evolucionan para sobrevivir los caprichos de la naturaleza y prosperar en condiciones difíciles, lo que incluye climas extremos, suelos deficientes y plagas y enfermedades. Sus descendientes más conocidos – las plantas domesticadas que son cruciales para una dieta saludable – a menudo no son tan resistentes. Los genes que hacen que los parientes silvestres de los cultivos sean robustos tienen el potencial de lograr que sus primas cultivadas – nuestras plantas alimenticias – estén mejor preparadas para un futuro climático hostil. Sin embargo, una serie de nuevos artículos de investigación muestran que estas plantas fundamentales se encuentran en peligro.

“Los parientes silvestres de los cultivos son una de las herramientas claves usadas para desarrollar cultivos adaptados a condiciones difíciles más cálidas, frías, secas, húmedas, saladas, entre otras”, afirmó Colin Khoury, científico de la Alianza de Bioversity International y el Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). “Pero han sido afectados por la destrucción de hábitats, sobreexplotación de su cosecha, cambio climático, contaminación, especies invasivas y más. Algunos de ellos seguro desaparecerán de sus hábitats naturales si no se toman acciones urgentes”.

Recientemente, la atención de Khoury y colegas se ha centrado en los parientes silvestres de las hortalizas, incluidos los ajíes, la lechuga y la zanahoria. Su publicación más reciente fue sobre la distribución, el estado de conservación y la tolerancia al estrés de cucurbitáceas silvestres, o la familia de las calabazas, que incluye a los calabacines, calabazas y al zapallo. Los hallazgos fueron publicados en línea el 10 de diciembre en Plants, People, Planet.

Incluso con protección en estado silvestre, los investigadores encontraron que muchos parientes silvestres de cultivos requieren acciones urgentes para salvaguardarlos en bancos de germoplasma para asegurar su supervivencia a largo plazo. Determinaron que más del 65 por ciento de las calabazas silvestres y más del 95 por ciento de los ajíes silvestres no se encuentran en ningún banco de germoplasma.

Los bancos de germoplasma son repositorios de semillas y otros materiales vegetales que garantizan la propagación continuada de nuevas plantas y permiten a los científicos estudiar sus rasgos genéticos muchas veces complejos. Los estudios incluyen los primeros mapas con gran detalle de las distribuciones de los parientes silvestres de estos cultivos. El mapeo de sus rangos, y especialmente las áreas con una gran densidad, endemismo y diversidad, puede ayudar a los formuladores de políticas y conservacionistas a priorizar áreas que requieren protección. Los hallazgos ayudarán a los fitomejoradores a encontrar de una forma más eficiente parientes silvestres con rasgos requeridos para el desarrollo de cultivos. Los resultados se usarán para guiar misiones de rescate con el objeto de colectar especies vulnerables antes de que desaparezcan.

“Si desaparecen, dejarán de existir”, aseguró Khoury. “La extinción es para siempre, lo cual es una pérdida no solamente en términos de su evolución y persistencia en el planeta, sino también una pérdida para el futuro de nuestros alimentos”.

“Nuestro hallazgo principal es que es necesario realizar más trabajo de conservación para asegurar que estas especies silvestres estén bien representadas en los bancos de germoplasma y que además sean protegidas adecuadamente en sus hábitats naturales”, dijo Khoury, quien también se desempeña como investigador en el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) y la Universidad de Saint Louis. “Pudimos generar mapas que pueden ayudar a indicarle a colectores de plantas y administradores de tierras en dónde están los vacíos más significativos en términos de la conservación actual y también en dónde se pueden encontrar y proteger a muchas especies en zonas de alta diversidad”.

Un esfuerzo global para una preocupación global

El trabajo también resalta hasta qué punto los parientes silvestres de las hortalizas no han sido una prioridad para conservación en comparación con otros cultivos.

“Dado que no son productos básicos cereales, las hortalizas reciben menos atención, especialmente cuando se trata de sus parientes silvestres. Pero por razones de salud y sostenibilidad, estos son el tipo de cultivos a los que los investigadores deberían dedicarle más de su tiempo”, comentó Khoury.

La colección de estudios es un gran avance en brindar información fundamental acerca de los parientes silvestres de estos cuatro cultivos de hortalizas importantes a nivel mundial.

Las personas que contribuyeron incluyen botánicos, geógrafos, fitomejoradores y conservacionistas de organizaciones nacionales e internacionales de investigación agrícola e importantes universidades. Para los estudios, se basaron en su experticia, combinada con vastas cantidades de datos científicos disponibles al público. También usaron información climática global para evaluar cuáles especies podrían tener las adaptaciones más útiles al calor, al frío, a la sequía y otros retos que enfrenta la producción de cultivos.

Finalmente, evaluaron qué tan bien están representadas las especies en los bancos de germoplasma actuales nacionales e internacionales, así como qué tan bien salvaguardadas están las especies dentro de las zonas designadas oficialmente como protegidas.

Los ajíes, las calabazas, las zanahorias y la lechuga se encuentran entre las hortalizas más ampliamente consumidas en el mundo, al ser los tres primeros cultivos fuentes de nutrientes esenciales como las vitaminas A y C. La investigación sobre estos cultivos ha sido menor comparada con la que se ha realizado en cereales y tubérculos ricos en almidón, como trigo, maíz, arroz y papa, a pesar de la necesidad que muchos reconocen de consumir más hortalizas esencialmente en el mundo entero. Debido a la falta de investigación, estos cultivos son a menudo mucho menos productivos que los granos y los tubérculos. Al mismo tiempo, estos cultivos necesitan más recursos, como agua y tierra, para producirlos y generalmente son más sensibles al cambio climático y a las plagas y enfermedades.

“Llenar los vacíos de información sobre los parientes silvestres de los cultivos de hortalizas como los ajíes y pimentones ayudará a estos cultivos a cumplir los roles nutricionales que necesitarán en el futuro”, dijo Derek Barchenger, fitomejorador del Centro Mundial de Hortalizas, ubicado en Taiwán, quien participó en la investigación sobre ajíes.

“Los resultados revelan en alta resolución la geografía de los parientes silvestres de estos importantes cultivos. Esto es de interés no solamente para la conservación, sino también para entender mejor los orígenes y la diversificación de estas especies durante millones de años, e incluso posiblemente ayudar a descubrir en dónde pueden haber sido domesticados los cultivos”, afirmó Heather Rose Kates, asociada posdoctoral en el Museo de Historia Natural de Florida.

“Nuestra investigación indica algunos de los principales retos del mejoramiento que los cultivos enfrentan en términos de estreses climáticos, por ejemplo, calor y sequía para las zanahorias”, aseguró Najla Mezghani, curadora de cultivos de hortalizas en el Banco Nacional de Germoplasma de Túnez, que participó en la investigación de zanahoria silvestre. “Pudimos determinar qué poblaciones de parientes silvestres podrían tener adaptaciones a estos estreses que pueden lograr que sean especialmente útiles en materia de fitomejoramiento”.

Los resultados de la investigación se encuentran en:

Khoury CK, Carver D, Kates HR, Achicanoy HA, van Zonneveld M, Thomas E, Heinitz C, Jarret R, Labate JA, Reitsma K, Nabhan GP, and Greene SL (2019) Distributions, conservation status, and abiotic stress tolerance potential of wild cucurbits (Cucurbita L.). Plants, People, Planet. doi: 10.1002/ppp3.10085. https://doi.org/10.1002/ppp3.10085

Khoury CK, Carver D, Barchenger DW, Barboza G, van Zonneveld M, Jarret R, Bohs L, Kantar MB, Uchanski M, Mercer K, Nabhan GP, Bosland PW, and Greene SL (2019) Modeled distributions and conservation status of the wild relatives of chile peppers (Capsicum L). Diversity and Distributions. doi: 10.1111/DDI.13008. https://doi.org/10.1111/DDI.13008

Lebeda A, Křístková E, Kitner M, Majeský Ľ, Doležalová I, Khoury CK, Widrlechner MP, Hu J, Carver, D, Achicanoy HA, and Sosa CC (2019) Research gaps and challenges in the conservation and use of North American wild lettuce germplasm. Crop Science 59(6): 2337-2356. doi: 10.2135/cropsci2019.05.0350. https://doi.org/10.2135/cropsci2019.05.0350

Mezghani N, Khoury CK, Carver D, Achicanoy HA, Simon P, Martínez Flores F, and Spooner D (2019) Distributions and Conservation Status of Carrot Wild Relatives in Tunisia: A Case Study in the Western Mediterranean Basin. Crop Science 59(6): 2317-2328. doi: 10.2135/cropsci2019.05.0333. https://doi.org/10.2135/cropsci2019.05.0333