La lucha por salvar al banano de la extinción

A vendor arranges bananas at a wet market in Klang, outside Kuala Lumpur, Malaysia October 27, 2017. REUTERS/Lai Seng Sin - RC1153100A50
Banana plants are particularly susceptible to disease because they cannot reproduce sexually.Image: REUTERS/Lai Seng Sin
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La enfermedad de Panamá, una infección que arrasa las plantas de banano, se ha extendido por Asia, Australia, Oriente Medio y África. El impacto ha sido devastador. Solo en Filipinas, las pérdidas han alcanzado los US$400m. Y la enfermedad amenaza no solo el sustento de todas las personas que trabajan en esta industria de US$44 billion sino también a los 400m de personas de países en desarrollo que dependen del banano para obtener una parte sustancial de sus calorías.

Sin embargo, puede que haya esperanza. En un intento por salvar el banano y la industria que lo produce, los científicos compiten por crear una nueva planta resistente a la enfermedad de Panamá. Pero quizá esta crisis sea una advertencia de que producimos nuestros alimentos de manera insostenible y de que necesitaremos recurrir a cambios más radicales para encontrar una solución permanente.

Para entender cómo hemos llegado hasta aquí, debemos repasar la historia del banano y, en particular, mediados del siglo pasado, cuando una crisis que llevaba décadas gestándose amenazaba con hundir economías enteras y dejar a miles de personas en la miseria. El banano se estaba extinguiendo.

Una enfermedad conocida como marchitez por Fusarium o enfermedad de Panamá estaba arrasando plantaciones enteras en los principales países productores de banano de América Latina. Amenazaba una industria tan importante para esta parte del mundo que algunos Estados llegaron a ser conocidos como repúblicas bananeras porque, en la práctica, estaban gobernados por las empresas que producían este cultivo.

Image: Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura

Como los bananos del mismo tipo son prácticamente idénticos desde el punto de vista genético, si una planta se infecta, todos los demás árboles de la plantación también son susceptibles. Esto hacía que la enfermedad de Panamá pudiera propagarse con suma facilidad por vastas extensiones de plantas hospedadoras vulnerables. En muchas zonas, todos los árboles morían.

Sin cura ni tratamiento, una plantación no tenía posibilidad de recuperarse una vez que la enfermedad se había arraigado. Durante un tiempo, las empresas bananeras abrieron nuevas plantaciones en selvas tropicales vírgenes. Pero este acto de vandalismo ambiental solo aplazó lo inevitable. Pronto esas zonas también quedaron contaminadas y el cultivo se volvió insostenible. Las estimaciones varían, pero las pérdidas debidas a la epidemia de la enfermedad de Panamá podrían haber alcanzado los US$2.3 billion, equivalentes a unos US$18.2 billion actuales.

Bananas Gros Michel.Image: Wikipedia, CC BY-SA

Por suerte, las empresas bananeras se dieron cuenta de que otra variedad de banano, conocida como «Cavendish», a diferencia del tipo «Gros Michel» que se cultivaba entonces en América Latina, era casi completamente resistente a la enfermedad de Panamá. A partir de la década de 1950, las plantaciones de Gros Michel (o «Big Mike») se talaron sistemáticamente y fueron sustituidas por árboles Cavendish.

El Cavendish había salvado la industria y durante cinco décadas se extendió por todo el mundo. Hoy, el 99% de los bananos exportados y casi la mitad de la producción mundial total corresponden a la variedad Cavendish. Pero esta fortaleza se ha convertido ahora en la mayor vulnerabilidad de la industria bananera. La enfermedad de Panamá ha regresado y, esta vez, el Cavendish ya no es resistente.

Enfermedad de Panamá.Image: Wikipedia, CC BY-SA

A medida que la nueva cepa se propaga por el mundo, es solo cuestión de tiempo que esta plaga regrese a las enormes plantaciones del Caribe y Centroamérica. Sin embargo, las lecciones para resolver esta nueva crisis quizá se encuentren en el último brote de la enfermedad de Panamá, cuando la respuesta llegó de una fuente inesperada. No de las selvas del Sudeste Asiático, donde el banano es originario, sino de Chatsworth House, en Derbyshire, antigua residencia del político y apasionado horticultor William Cavendish, sexto duque de Devonshire.

El duque y el jardinero

En 1826, Cavendish contrató como jardinero jefe al hijo de un granjero, joven y entusiasta. Se trataba de Joseph Paxton, quien más adelante aprovechó la experiencia que adquirió construyendo invernaderos experimentales en Chatsworth para diseñar el célebre Palacio de Cristal de Londres.

Joseph Paxton.Image: National Portrait Gallery/Wikipedia

Entre los ejemplares exóticos que Paxton reunió para el duque había una planta de banano de baja estatura que compró por £10 de la colección de Dorking del fallecido cervecero Robert Barclay, quien a su vez la había recibido del jardín botánico de Pamplemousses, en Mauricio. Paxton propagó y cuidó la planta durante tres años, hasta que finalmente dio frutos que Lord Cavendish y sus invitados pudieron degustar.

El éxito de Paxton con la planta, a la que llamó Musa Cavendishii en honor a su mecenas, le valió la Medalla de Plata en la exposición de la Royal Horticultural Society de 1835. Tras alcanzar la fama, los viveristas que habían liquidado la colección de Barclay intentaron alegar que la factura de la planta debería haber sido de £100 en vez de £10. Paxton no pagó la diferencia.

Entonces comenzó la expansión del Cavendish por todo el mundo. Los bananos tienen una larga historia de migraciones. Las pruebas arqueológicas sugieren que se cultivaron por primera vez en el Sudeste Asiático y Nueva Guinea hace al menos 6,800 años, y que llegaron a Sri Lanka hace 6,000 años y a Uganda hace 5,250 años. Después de que los europeos comenzaran a cruzar el Atlántico a finales del siglo XV, el banano no tardó en seguirlos, extendiéndose por el Caribe y las zonas tropicales de América.

Pero la Ilustración del siglo XVIII inició una nueva e importante etapa en la propagación de las variedades de banano recolectadas durante los viajes científicos de la época por botánicos y jardineros aficionados y profesionales. Muchas llegaron inicialmente a nuevos territorios porque los aficionados las compartían y las plantaban en jardines botánicos o privados, tal como hizo Paxton.

Él y sus sucesores mantuvieron esta tendencia: regalaron muchos ejemplares de Chatsworth a coleccionistas y filántropos y contribuyeron a distribuir el banano Cavendish por todo el mundo. Llegaron a las islas Canarias, donde más adelante se cultivaron para la exportación, probablemente a través de los jardines de una mansión escocesa y de un comerciante de vinos que emigró a Tenerife. También llegaron ejemplares a Jamaica, donde se plantaron en los jardines de Bath, en St Thomas, en 1884.

A John Williams, misionero en las islas del Pacífico, le regalaron plantas Cavendish para alimentar a la población de las zonas donde ejercía su labor. Estos ejemplares se establecieron primero en Samoa en 1838 y, desde allí, la planta se extendió a Tonga, Fiyi, Tahití, Hawái y Australia, así como a Nueva Guinea, lugar de origen del banano. Williams no llegó a verlo porque se lo comieron en las Nuevas Hébridas en 1839 unos isleños que, presumiblemente, no estaban muy entusiasmados con su mensaje.

La masacre de John Williams.Image: Biblioteca Nacional de Nueva Zelanda

Mientras tanto, la variedad Gros Michel fue trasladada de Myanmar al jardín botánico de St Pierre, en Martinica, a principios del siglo XIX por el cartógrafo y corsario francés Nicolas Baudin. Desde allí, el botánico Jean François Pouyat la llevó a Jamaica en 1835. Y es probable que los ejemplares utilizados para establecer la industria exportadora de banano a principios del siglo XX procedieran de estas plantas.

Fallos afortunados

Lo sorprendente de la distribución de estas plantas de banano por todas las regiones cálidas del mundo donde pueden crecer es que son estériles. Los bananos silvestres están llenos de semillas grandes y duras, lo que dificulta su consumo. Los bananos modernos ni siquiera pueden producir semillas. Pero esta peculiaridad genética, lejos de frenar su propagación, es lo que los ha convertido en un cultivo tan deseable. Y también lo que los ha dejado tan vulnerables.

Las plantas modernas de banano y plátano son lo que se conoce como «triploides», es decir, tienen tres copias de cada uno de los cromosomas que contienen sus genes. Por ello, no pueden reproducirse sexualmente, porque sus cromosomas no pueden dividirse en partes iguales para crear una célula sexual, como ocurre en los organismos «diploides» que tienen dos copias de cada cromosoma (como los humanos, la mayoría de los animales y muchas plantas).

Los triploides de este tipo pueden surgir cuando se produce un fallo durante la formación de células sexuales en organismos diploides. En ocasiones, se generan células que tienen dos copias de cada cromosoma en vez de una. Cuando estas se fusionan con una célula sexual normal, la nueva planta tiene dos cromosomas de uno de los progenitores y uno del otro, lo que le impide producir sus propias células sexuales viables. En el caso del banano, la planta sigue dando frutos, pero no puede producir semillas.

A primera vista, esto puede parecer un problema, pero las plantas no dependen por completo de la reproducción sexual. Como sabe cualquier jardinero, se pueden obtener plantas nuevas a partir de esquejes, y normalmente se producen bananos nuevos a partir de una planta existente mediante la replantación de tallos subterráneos, llamados rizomas, o de brotes, conocidos como hijuelos, que nacen de ellos.

Los pueblos prehistóricos que domesticaron los bananos y los plátanos no podían saber nada sobre el número de cromosomas. Pero casi todas las muchas variedades que cultivaban son triploides. Así que debieron aprender a reconocer estos afortunados accidentes y a cultivarlos, prefiriéndolos a sus parientes silvestres llenos de semillas.

Esto tiene consecuencias importantes, tanto positivas como negativas. Las plantas obtenidas de esquejes son clones unas de otras y, salvo alguna mutación ocasional, son genéticamente idénticas. Esto elimina la variedad y el azar de la ecuación. Es evidente que solo plantamos copias de árboles vigorosos que producen frutos de nuestro agrado, y todos los árboles nuevos serán prácticamente iguales al del que obtuvimos los esquejes.

Esto resulta muy conveniente para la producción a escala industrial, porque los frutos son uniformes y, si se cosechan y se tratan de la misma manera, todos estarán maduros y listos para comer al mismo tiempo. Por desgracia, también resulta muy conveniente para cualquier enfermedad que los infecte: si logra arraigar en un árbol, los que están cerca también serán vulnerables, al igual que sus vecinos, y puede propagarse por toda la plantación. Eso es exactamente lo que está ocurriendo ahora.

Regresa la enfermedad de Panamá

El primer caso conocido de enfermedad de Panamá se descubrió en realidad en Australia en 1874. Primero dejaron de crecer las hojas de los bananos. Luego comenzaron a enrollarse y marchitarse. Finalmente, los árboles se secaron por completo y murieron. En 1890, se detectó la enfermedad en el país que le da nombre y, durante los 30 años siguientes, se propagó a la mayoría de los países del Caribe y Centroamérica.

Se tardó un tiempo en identificar la causa, pero en 1910 se determinó que era el hongo de la marchitez Fusarium oxysporum cubense o «Foc», para abreviar. Las plantas morían porque se obstruían los conductos que transportan agua y minerales desde las raíces hasta las hojas. Al principio se pensaba que el hongo atascaba estos conductos, pero ahora sabemos que es la propia planta quien los obstruye, presumiblemente en un intento inútil de impedir que el hongo se propague.

Tallo de banano con la enfermedad de Panamá.Image: Wikipedia, CC BY-SA

También sabemos ahora que el Foc se propaga a través del suelo contaminado. Una cantidad diminuta de suelo contaminado puede llevar la enfermedad a una nueva plantación, donde sigue siendo infecciosa durante décadas, inmune a cualquier tratamiento químico. Esta era la situación de la industria bananera en la década de 1950, cuando las plantaciones de Gros Michel de todo el mundo estaban siendo arrasadas.

Los bananos Cavendish requieren más protección que los Gros Michel y se consideraban pequeños e insípidos en comparación. Pero, dada la aparente inmunidad del Cavendish al Foc y ante la posibilidad de un colapso total, la industria no tuvo más remedio que cambiar.

Durante un tiempo, pareció que el banano se había salvado. Luego, a finales de la década de 1960, se descubrió otro brote de la enfermedad de Panamá en Taiwán, esta vez en una plantación de plantas Cavendish. A principios de la década de 2000, solo quedaban 6,000 hectáreas de plantaciones de banano en Taiwán, frente a las 50,000 hectáreas que había antes.

Fusarium oxysporum.Image: Keith Weller, USDA-ARS/Wikipedia

Este desconcertante fenómeno se debía a que, al igual que existen distintas variedades de banano, también hay distintos tipos de Foc. Los árboles Gros Michel estaban infectados por lo que se conoce como «Raza 1». La cepa del hongo que apareció en Taiwán se conoce como «Mal de Panamá Tropical 4» o TR4. Puede infectar no solo al Gros Michel, sino también a los bananos Cavendish y hasta ael 80 % de las variedadescultivadas. (Aunque esto supone que los plátanos también son susceptibles, y hasta ahora hay pocas pruebas concluyentes en un sentido u otro). Así que ahora la industria se enfrenta una vez más a una catástrofe: ¿qué se puede hacer para salvarla esta vez?

¿Una solución genética?

La respuesta más sencillaes la cuarentena. El mal de Panamá fue tan devastador en el siglo XX porque las medidas eficaces para controlar su propagación llegaron demasiado tarde. También es posible que el primer brote de TR4 en Taiwán se hubiera podido atajar de raíz si la magnitud del problema se hubierareconocido antes. Pero parece que la resistencia innata de las plantas Cavendish a la Raza 1 fomentó la complacencia hasta que la epidemia quedó fuera de control.

¿Podemos detener la propagación impidiendo que el material vegetal y el suelo infectados lleguen a nuevas zonas? Por desgracia,no es necesariamente tan fácil. Foc puede esconderse en diminutas manchas de barro en una rueda o un zapato. Las personas, la maquinaria y todo lo demás que entre en una plantación deben estarsometidos a controles estrictos. Imaginemos gestionar lo que, en esencia, es una explotación agrícola, excluyendo a todas las personas y vehículos no esenciales y estableciendo zonas para cambiarse y descontaminarse para quienes deban entrar.

Durante un tiempo funcionó en Australia, que tiene normas muy estrictas para impedir la entrada de suelo extranjero al país, pero incluso allí las defensas fueronvulneradas en 2015. Siempre hay descuidos y personas que hacen caso omiso de las normas. En muchas zonas hay bananos sin protección que crecen silvestres o en aldeas y, si se infectan, pueden servir de puente para que la enfermedad pase de una plantación a la siguiente. La cuarentena puede ralentizar el avance del TR4, pero a largo plazo necesitamos de verdad un banano resistente al hongo.

En este caso, la naturaleza triploide del banano plantea una complicación indeseada. Históricamente, las nuevas variedades de cultivos se obtenían cruzando plantas con características deseables hasta combinarlas en una sola variedad nueva. Por ejemplo, se cruzaba una planta que ofrecía un buen rendimiento para los agricultores con otra resistente a las enfermedades. Pero el cruce de bananos domesticados no produce semillas, así que normalmente esta opción no es viable.

Sin embargo, la modificación genética ofrece otras formas de transferir propiedades entre plantas (y otros organismos). En principio, podría ofrecer una solución y ya hay algunos resultados prometedores. Investigadores de Australia han descubierto que añadir dos genes distintos alcódigo genético de los bananos Cavendishprotege las plantas del TR4. El primero se tomó de un banano silvestre resistente al TR4 y pertenece a una gran familia de genes que reconocen las enfermedades invasoras para que las plantas puedan protegerse.

El segundo procede de una fuente más inesperada:gusanos nematodos. Hay ocasiones en las quelos organismos necesitan que algunas células se sacrifiquen. Un ejemplo drástico es cuando un árbol pierde sus hojas en invierno, pero esto también ocurre durante nuestro propio desarrollo. En el útero, los dedos se forman a partir de apéndices parecidos a aletascuando mueren las células que los separan. El gen del nematodo es uno que bloquea este proceso.

Esta parece una forma extraña de proteger la planta, pero podría ser eficaz contra el TR4 en los bananos porque, como vimos antes, el hongo invasor podríasecuestrar este proceso, utilizando señales químicas para programar a las células del banano a autodestruirse. El gen del nematodo podría actuarbloqueando estas señales.

Con estos métodos, podríamos seguir comiendo los bananos a los que estamos acostumbrados, o incluso comprobar si lo mismo serviría para recuperar el más sabroso Gros Michel. Pero estos bananos Cavendish resistentes son ahora cultivos modificados genéticamente. En muchos países, la gentese ha acostumbrado a consumir alimentos modificados genéticamente, pero no en Europa, que tiene las normas sobre organismos modificados genéticamente más estrictas del mundo. Quizá se podría convencer a los reguladores europeos de que hicieran una excepción si las alternativas fueran los bananos modificados genéticamente o ninguno. Pero tal vez tengamos que buscar otra solución.

La aritmética de los cromosomas

Una alternativa podría ser crear desde cero nuevas plantas triploides sin semillas. Cuando se domesticaron los bananos por primera vez, seleccionar el árbol ocasional que producía frutos sin semillas debió de ser un proceso lento. Pero ahora que entendemos el proceso, podemos crear nuestras propias plantas triploidescon mucha más facilidad.

Esto suele hacerse utilizando plantas con cuatro copias de cada tipo de cromosoma, llamadas tetraploides. Estas suelen crecer más rápido y producir plantas más robustas, capaces de soportar mejor el estrés que sus parientes diploides (muchos de nuestros cultivos tienen un número de cromosomas ampliado). Pero son especialmente útiles en el mejoramiento de plantas porqueproducen células sexualescon dos copias de cada cromosoma. Esto permite crear híbridos infértiles que, de otro modo, serían imposibles.

Al cruzar un tetraploide (con dos copias de cada cromosoma en cada célula sexual) con una planta diploide normal (con una sola copia de cada cromosoma por célula sexual), se obtiene un triploide. Una planta triploide no puede producir sus propias células sexuales. Así que, si es un banano, sus frutos no tendrán semillas.

Plantaciones de banano en Tenerife.Image: oatsy40/Flickr, CC BY-SA

El mismo resultado puede lograrse tomando un híbrido infértil entre especies, el equivalente vegetal de una mula, y exponiéndolo a sustancias químicas que hacen que duplique sus cromosomas y se vuelva tetraploide. El triticale, un híbrido resistente de trigo y centeno, seobtuvo de esta manera.

Algunos programas de mejoramiento han obtenido plantas tetraploides cruzandovariedades triploides y diploides, pero esto depende de acontecimientos genéticos poco frecuentes y, por tanto, requiere tiempo y esfuerzo. Una forma más rápida consiste en forzar la duplicación de los cromosomas mediante unasustancia química llamada colchicina.

Con estos métodos, ya contamos con varios híbridos sintéticos de banano tetraploides, y algunos han demostrado serresistentes al TR4. Estas plantas no son muy útiles comercialmente porque son fértiles y, por tanto, producen bananos llenos de semillas. Pero se pueden cruzar entre sí para combinar rasgos útiles y luego con árboles diploides corrientes para crear una nueva generación de bananos triploides sin semillas. Este método también ha dado lugar a nuevos híbridos conresistencia al TR4, pero hasta ahora ninguno tiene el sabor y la consistencia que buscamos para sustituir al Cavendish.

Un método un poco más radical consiste en intentar que evolucionen plantas resistentes al TR4. Las plantas Cavendish son clones, pero su código genético puede cambiar ligeramente con el tiempo debido a mutaciones y a cambios en la forma en que se lee su ADN.

Un grupo de Taiwánha estado exponiendo plántulas de banano Cavendish a suelo contaminado con TR4 y buscando las que sobreviven un poco mejor que las demás. Las seleccionan y las utilizan en el siguiente ensayo. Solo dos o tres plantas de cada 10 000 dan señales prometedoras, pero después de muchas iteraciones ahora tienen una línea Cavendish con cierta capacidadpara resistir el TR4.

Sin embargo, ninguna de estas posibles soluciones resuelve el hecho de que cultivar enormes plantaciones de árboles clonados es una formainherentemente inestablede hacer las cosas. Puede ofrecer economías de escala, mantener los precios bajos y brindar frutos sabrosos y uniformes. Pero, incluso con una solución para el TR4, ¿cuánto tardará enarraigar la siguiente enfermedad?

Quizá deberíamos utilizar más variedades de bananos ycultivarlas junto conotros cultivos o alternarlas con ellos. Así, una infección no encontraría extensiones tan vastas de plantas hospedadoras susceptibles agrupadas, como puede ocurrir ahora.

También hay pruebas de que algunos otros cultivos pueden proteger a los bananos contra el TR4.Un estudiodescubrió que los bananos plantados en suelos contaminados con TR4 escapaban en gran medida a la infección después de crecer durante tres años en los mismos campos que puerros chinos. Al parecer, esto se debe a que los puerros chinos liberan sustancias químicas que matan los hongos.La yuca también elimina el TR4 de los campos, quizá gracias a sustancias antifúngicasproducidas por la propia yucay pormicroorganismos asociados a sus raíces.

El banano Cavendish quizá haya tenido un recorrido extraordinario, de curiosidad colonial a alimento básico mundial. Pero su éxito ha contribuido a crear un sistema alimentario con un defecto fatal (aunque este problema de la agricultura basada en el monocultivoestá lejos de ser exclusivo de los bananos). Tal vez, en última instancia, debamos estar dispuestos a aceptar alimentos menos uniformes y un poco más caros para favorecer una agricultura menos intensiva y más diversa. Quizá nunca sepas con certeza qué encontrarás al pelar un banano, pero el resultado podría ser un sistema alimentario más sólido y sostenible, sin una crisis grave cada pocas décadas.

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