La capacidad de las plantas genéticamente modificadas para sobrevivir de forma segura fuera del campo no ha sido durante mucho tiempo un secreto para la ciencia agrícola. Esto ocurre a través de un proceso evolutivo llamado desdomesticación y plantea una amenaza tanto ambiental como productiva. Un estudio de varios años realizado por científicos estadounidenses centrado en la canola transgénica, una variedad comercial de colza, arroja luz sobre algunos detalles sobre la vida de estos fugitivos.
En un artículo de un equipo de investigadores, cuyos autores son Stephen E. Travers (Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Estatal de Dakota), D. Brian Bishop (Departamento de Biología del Concordia College de Minnesota) y Cynthia L. Sagers (Universidad Estatal de Arizona), hablan sobre la dinámica y las peculiaridades de la propagación de la canola transgénica fuera de los campos agrícolas estadounidenses.
Problemas con los OGM que se escaparon
En Estados Unidos, la presencia involuntaria de plantas transgénicas en los sistemas de producción convencionales sigue planteando riesgos importantes para la agricultura estadounidense.
El descubrimiento de transgenes en productos alimenticios perturba los mercados nacionales e internacionales y genera desconfianza entre los consumidores. Los investigadores estiman que la amenaza de contaminación de cultivos convencionales y orgánicos por variedades genéticamente modificadas (OGM) cuesta a los productores 6.300 millones de dólares cuando las empresas alimentarias y los mercados extranjeros rechazan los suministros contaminados con transgenes. Restringir el movimiento de transgenes en los sistemas agrícolas estadounidenses es fundamental para reducir las pérdidas de mercado, pero esos esfuerzos se ven socavados por la biología vegetal y su capacidad para burlar las estrategias de contención.
En Estados Unidos, algunas especies de cultivos genéticamente modificados han escapado y establecido poblaciones estables fuera del campo; la canola transgénica, una variedad comercial de canola diseñada para resistir las aplicaciones de herbicidas, es un ejemplo de esto.
A mediados de la década de 1990, Estados Unidos fue uno de los primeros en plantar canola transgénica, y ahora casi toda la cosecha de canola estadounidense es resultado de tecnología transgénica: contiene resistencia al glifosato o al glufosinato.
Fuera de las tierras de cultivo gestionadas, los cultivos transgénicos que se escapan pueden evolucionar rápidamente para volverse más adaptados y tolerantes a entornos no agronómicos. Una vez creados, constituyen un acervo genético capaz de producir plagas de malezas que conllevan el riesgo adicional asociado con el almacenamiento de transgenes.
La desdomesticación o la naturaleza silvestre de los cultivos transgénicos aumenta la probabilidad de que los transgenes escapen del cultivo y se integren en poblaciones silvestres de plantas estrechamente relacionadas.
La desdomesticación es el proceso evolutivo mediante el cual las plantas o animales domesticados escapan del control humano intensivo y forman poblaciones reproductoras independientes.
Se sabe que los desdomesticantes se originan a partir de especies cultivadas de varias maneras: mediante mutación y selección (endoferales), mediante cruce entre distintas poblaciones o razas locales (exo-endo-domerics) o por hibridación con parientes silvestres (exoferals).
Una vez establecida, la arquitectura genética de las poblaciones desdomesticadas puede moldearse aún más mediante la hibridación y la introgresión entre formas salvajes y domesticadas.
Los rasgos silvestres como la caída de semillas, la floración asincrónica y la latencia de las semillas a veces son rápidamente restaurados por los dedomesticantes a través de la selección en hábitats no agronómicos.
Las poblaciones silvestres resultantes, ahora adaptadas al entorno local y tolerantes a la competencia, son objetivos ricos para el flujo continuo de genes desde los campos agrícolas. Cuando compiten con cultivos relacionados o introducen plagas en campos comerciales, los desdomesticantes representan una amenaza para la integridad y rentabilidad de los sistemas de producción comercial.
En cuanto a la colza/canola, hay que saber que las características “salvajes” de los ancestros todavía se expresan claramente en la colza comercial: es la caída de semillas y la posterior entrada de carroña. Además, las semillas de canola permanecen parcialmente inactivas y pueden permanecer viables en un banco de semillas del suelo hasta por tres años.
Los efectos combinados de la muda y la latencia de las semillas reponen rápidamente el banco de semillas del suelo, lo que contribuye a la alta prevalencia de la muda en los campos agrícolas y sus alrededores.
La búsqueda de fugitivos de colza transgénica
El primer viaje para identificar y recolectar canola transgénica fuera del campo tuvo lugar en Dakota, EE. UU., en 2010. El muestreo se realizó a principios del verano, antes de la floración de la colza cultivada.
Los equipos de campo establecieron «puestos de vigilancia» a lo largo de las principales carreteras de este a oeste en todo el estado. Se instaló un cuadrado de 2 × 50 m cada 8.05 km de calzada en uno o ambos lados de la vía donde se permite el tránsito, caminando 50 m por el borde de la vía y observando un metro a derecha e izquierda. Dentro de esta área de muestreo, se contaron todas las plantas de colza identificables y se recolectó, fotografió, analizó la expresión transgénica y se archive como muestra una planta seleccionada al azar.
En 2021, los científicos repitieron el estudio, recorrieron un total de 6.373 kilómetros y comprobaron 62,5 kilómetros de hábitat al borde de la carretera (el 1,0% de la distancia recorrida). No se requirieron permisos ni aprobaciones para este trabajo ya que todas las muestras se recolectaron en derechos de paso públicos y no se recolectaron especies protegidas.
En ambos estudios, el objetivo era caracterizar la distribución y abundancia de canola transgénica en la región más amplia donde se cultiva el cultivo.
Se analizaron fragmentos de hojas de las muestras para detectar la presencia de proteína CP4 EPSPS (confiere tolerancia al herbicida glifosato) y proteína PAT (confiere tolerancia al herbicida glufosinato) utilizando tiras reactivas de inmunoensayo TraitChek. No hay tiras reactivas disponibles para el tercer rasgo de resistencia, la resistencia al herbicida Clearfield, que según se informa constituye menos del 5% de la canola transgénica cultivada en las Dakotas.
En 2022, se recolectó más colza que crecía directamente fuera de 58 campos agrícolas y que se cree que fue el resultado de la caída de semillas. Las muestras también fueron analizadas en busca de OGM. Estos 58 campos se distribuyeron uniformemente en todo el estado y representan todas las variedades de canola en flor cultivadas que los científicos observaron durante el período de estudio.
conclusiones
Una vez reunida la base de evidencia, en 2022 los investigadores calcularon los resultados. La composición de las poblaciones salvajes ha cambiado a lo largo de la década.
“Mientras que en 2010 las plantas silvestres tenían la misma probabilidad de ser resistentes tanto al glifosato (CP4 EPSPS+) como al glufosinato (PAT+), en 2021 la resistencia al glufosinato se ha vuelto nueve veces más común. Esto se debe al abandono del cultivo. Una encuesta limitada de campos agrícolas en 2021 mostró un predominio del cultivo PAT+. Además, la conversación de Coleman con un representante de la asociación regional de fabricantes indicó que PAT+ ha sido más popular que CP4 EPSPS+ en los últimos años. Esto puede ser el resultado de un aumento de malezas resistentes al glifosato que han evolucionado durante las últimas décadas. Actualmente, 17 especies de malezas en los Estados Unidos son resistentes al glifosato, mientras que sólo tres especies son resistentes al glufosinato. Además, grandes poblaciones de canola silvestre exhiben una mezcla de fenotipos de resistencia consistentes con eventos repetidos de abscisión y dispersión de semillas, lo que respalda las poblaciones de canola que se escaparon a lo largo de las rutas de tránsito. En conjunto, estos resultados apoyan la idea de que las poblaciones que escapan son dinámicas y persisten mediante la selección, así como la reintroducción repetida de nuevas semillas en cada temporada de crecimiento. Al tomar muestras a lo largo de las rutas de transporte, sin duda creamos un sesgo hacia la detección de los efectos de los derrames de semillas. Los estudios futuros deberían tomar más muestras e incluir áreas ribereñas y pastizales”, escriben los autores en su estudio.
Casi una cuarta parte de la canola transgénica salvaje recolectada por los investigadores perdió resistencia junto con sus transgenes, y las poblaciones con transgenes perdidos aumentaron con el tiempo, del 19,9% en 2010 al 24,2% en 2021.
Sin embargo, esto no es motivo de optimismo, subrayan los autores. Actualmente existe evidencia de poblaciones salvajes autosostenidas de canola transgénica fuera del cultivo en seis países: Estados Unidos, Japón, Canadá, Suiza, Argentina y Países Bajos, pero el análisis detallado a nivel de población requerido para evaluar los riesgos no es exhaustivo. La estructura y dinámica de estas poblaciones, y los riesgos que plantean, merecen un estudio más profundo.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Stephen E. Travers, D. Brian Bishop, Cynthia L. Sagers) publicado en journals.plos.org.
