Como ya hemos comentado en otras ocasiones, la agricultura moderna se enfrenta a un gran desafío que resulta crítico, hablamos de la adaptación de los cultivos al cambio climático. Al respecto, hoy conocemos un interesante estudio centenario que podría salvar la agricultura, según comentan los investigadores, y trata la relación cebada y cambio climático.
La cebada es uno de los cereales más antiguos que ha cultivado la humanidad, produciéndose a lo largo de miles de años en climas tan variados como el del desierto de Egipto o el de las montañas andinas, gracias a una gran adaptabilidad. Sin embargo, la diversidad genética de la cebada se ha reducido drásticamente en las últimas décadas, lo que hace que sea vulnerable a las extremas condiciones climáticas actuales. Por ello y con el deseo de contrarrestar esta situación, un antiguo experimento agrícola proporciona una herramienta invaluable para los investigadores, se trata del estudio de Barley Composite Cross II.
Barley Composite Cross II, el experimento que reescribe la evolución de la cebada
El experimento Barley Composite Cross II (CCII) se inició en el año 1929 en Davis (California, Estados Unidos), y se concibió como un recurso para mejorar la resistencia de la cebada en condiciones cálidas y secas. Con más de 58 generaciones de plantas observadas a lo largo de casi un siglo, este es uno de los estudios más longevos y significativos sobre la adaptación natural de los cultivos al medio ambiente. En el proyecto iniciado hace casi 100 años, miles de variedades de cebada de diferentes regiones del mundo, compitieron y evolucionaron sin la intervención humana directa, con ello se pretendía usar las variedades mejor adaptadas al clima de California, que se caracteriza por tener veranos secos e inviernos suaves, y aquellas que prosperaron fueron las predominantes.
El experimento se ha convertido en una especie de “registro evolutivo en acción de la cebada” que permite observar cómo los genes de la cebada, cambian para adaptarse a nuevas condiciones ambientales. Con esta herramienta los científicos pueden estudiar cómo una población diversa se transforma a través de procesos de selección natural en una comunidad con alta homogeneidad genética, dominada por linajes resistentes a las condiciones climáticas locales. En el caso de la cebada del experimento, una sola línea genética comenzó a dominar la población representando más del 60% del total de cebada que se cultiva.
Hay que decir que en el contexto de los cultivos, una alta homogeneidad genética puede ser tanto una ventaja como un riesgo. Como ventaja, facilita la uniformidad en el rendimiento, tamaño y calidad de los frutos obtenidos, lo que es deseable en la agricultura comercial. Sin embargo, también puede hacer que la población sea más vulnerable a cambios ambientales, enfermedades o plagas, ya que la falta de diversidad genética, reduce las probabilidades de que algunas plantas tengan características que les permitan resistir mejor a las amenazas medioambientales.
Genes que ayudan a la cebada a adaptarse al cambio climático
A lo largo de los años, con el experimento Barley Composite Cross II los científicos han detectado millones de cambios genéticos, que muestran cómo ciertos genes contribuyen a la adaptabilidad de la cebada. Entre ellos se encuentran aquellos que controlan el ciclo reproductivo, y concretamente el tiempo de floración. En un entorno como California, donde el clima seco y caluroso puede reducir la temporada de crecimiento, es crucial que la cebada florezca en el momento justo, ya que una floración demasiado temprana podría exponer las flores a las heladas, y si la floración es tardía podría privar a las plantas de recibir suficiente agua. En este sentido, los investigadores de la Universidad de California en Riverside, han identificado genes específicos que ajustan este ciclo (genes HvCEN y Ppd-H1), acelerando el ciclo de vida de la planta para evitar los periodos más secos del verano.
Hay que decir que los resultados del experimento CCII no sólo tienen implicaciones para la cebada, también para otros cereales como el trigo, el arroz y el maíz, que comparten ciertas similitudes genéticas. La comprensión de los mecanismos de adaptación de la cebada puede inspirar al desarrollo de nuevas estrategias para fortalecer otros cultivos ante la amenaza del cambio climático. La ingeniería genética y las tecnologías como CRISPR (herramienta de edición genética) permiten la manipulación de genes concretos para optimizar la resistencia y adaptabilidad de los cultivos.
Aunque el estudio Barley Composite Cross II ha demostrado la eficiencia de la selección natural para la adaptación local, también sugiere que es necesario equilibrar la adaptabilidad ambiental con el rendimiento agrícola. En ocasiones, los genes que aumentan la resistencia climática pueden competir con los que incrementan la producción de grano, lo que irremediablemente plantea dilemas importantes en el desarrollo de nuevas variedades.
Diseñar cultivos más resistentes y optimizados para condiciones climáticas adversas es una prioridad, es uno de los caminos para asegurar la disponibilidad de alimentos y garantizar la seguridad alimentaria para el futuro. Un experimento que tenía como meta mejorar una variedad de cebada para el mercado californiano, se ha convertido en un recurso de gran valor en esta carrera a contrarreloj para adaptar la agricultura al cambio climático.
Podéis conocer todos los detalles de este interesante trabajo a través de este artículo publicado en la página de la Universidad de California (Riverside), y en este otro publicado en la página de la revista científica Science.
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