Las características del desierto de Atacama, en Chile, juegan en contra de la vida.
Después de los polos, es el lugar más seco del planeta. Además de la escasez de agua, el suelo tiene pocos nutrientes, la luz del sol produce una radiación extremadamente alta y gran parte de su territorio está por encima de los 2.500 metros sobre el nivel del mar.
Aun así, decenas de especies de plantas, hierbas y arbustos se las ingenian para sobrevivir en esta región hostil.
¿Y cómo lo logran? Según los expertos, la repuesta a esta pregunta es clave para buscar soluciones a los retos que ya enfrenta la humanidad.
Entender estos mecanismos de adaptación puede dar pistas valiosas para producir cultivos que sean capaces de vivir en áreas donde hay escasez de alimentos para las personas o en zonas que se están volviendo más desérticas debido al cambio climático.
Ahora, un grupo de investigadores dice haber encontrado una serie de estrategias genéticas que explican la resistencia y capacidad de adaptación de las plantas del Atacama.
¿En qué consistió este hallazgo cuyos autores comparan con haber encontrado una mina de oro?
Genética y evolución
Durante diez años, un equipo de botánicos, microbiólogos, ecólogos y expertos en genómica y evolución, analizaron el clima, la temperatura, el suelo y la vegetación en 22 zonzas con distintas altitudes dentro del Atacama.
Luego, tomaron muestras del suelo y de 32 especies de plantas para analizar sus secuencias genéticas en el laboratorio.
La mayoría de estas plantas nunca habían sido estudiadas, según indicó Rodrigo Gutiérrez, coautor de la investigación y profesor en el Departamento de Genética Molecular y Microbiología en la Pontificia Universidad Católica de Chile.
Como parte del análisis, Gutiérrez y su equipo compararon el genoma de las 32 especies del Atacama con otras 32 especies genéticamente similares, pero que no habían sido sometidas al proceso de adaptación en el desierto.
El objetivo era reconstruir la historia evolutiva de las plantas del Atacama para identificar los cambios genéticos que les permitieron adaptarse a las condiciones extremas.
Mutaciones y bacterias
El estudio arrojó dos grandes resultados.
El primero fue que identificaron mutaciones en 265 genes presentes en varias plantas del Atacama.
Según los investigadores, estas mutaciones pueden ser el resultado de procesos evolutivos que facilitan la adaptación de las plantas a las condiciones del desierto.
Entre estos genes, por ejemplo, hallaron algunos que están relacionados con la reacción a la luz solar y la fotosíntesis, y que ayudan a las plantas a soportar la radiación extrema del Atacama.
También descubrieron genes relacionados con la respuesta de las plantas al estrés y la sal, así como otros involucrados en procesos de desintoxicación.
Estos genes, según los autores, pueden asociarse con la adaptación de las plantas a las condiciones hostiles y de escasos nutrientes de esta región.
El segundo descubrimiento fue hallar que algunas especies de plantas desarrollan bacterias en el suelo alrededor de sus raíces.
Estas bacterias optimizan la absorción de nitrógeno, un nutriente clave para el crecimiento de la planta y que es escaso en el Atacama.
Seguridad alimentaria
Algunas plantas del Atacama están estrechamente relacionadas con tipos de cultivos esenciales como granos, legumbres y papas.
Por eso, Gutiérrez describe su hallazgo como una "mina de oro genética" que puede servir para desarrollar cultivos más resistentes en zonas afectadas por una creciente desertificación.
"Nuestro estudio es relevante para las regiones que se están volviendo cada vez más áridas, con factores como la sequía, temperaturas extremas y la sal en el agua y el suelo que representan una amenaza significativa para la producción mundial de alimentos", dice el investigador en un comunicado.
Por su parte, Gloria Coruzzi, investigadora en el Centro de Genómica y Sistemas Biológicos de la Universidad de Nueva York y coautora del estudio, considera que "en una era de un acelerado cambio climático es crucial descubrir las bases genéticas para mejorar la producción de cultivos y la resiliencia bajo condiciones secas y de pocos nutrientes".
BBC Mundo consultó sobre este trabajo a Elizabeth Weretilnyk, profesora en la Universidad McMaster, en Canadá, y especialista en la adaptación de las plantas a ecosistemas adversos, quien no estuvo involucrada en la investigación.
Para Weretilnyk, este estudio demuestra que sí es posible "acelerar el descubrimiento de genes y rasgos adaptativos que puedan guiar esfuerzos para mejorar cultivos que son menos tolerantes al estrés".
Weretilnyk, además, espera que este estudio inspire más investigaciones que busquen "un futuro con mayor seguridad alimentaria".
