Los parientes silvestres: Un tesoro de la naturaleza

Escrito por Mónica Ilsy Jiménez-Rojas y Mariana Chávez-Pesqueira

La domesticación de plantas y animales es un proceso de gran importancia que ha permitido el surgimiento, el desarrollo y el sustento de la civilización humana desde hace más de diez mil años. La palabra domesticación proviene del latín «casa», en el sentido que acerca la naturaleza circundante para satisfacer las necesidades de los seres humanos que la habitan. En el caso de las plantas, el proceso de domesticación inicia con el uso de plantas silvestres que fueron seleccionadas por el ser humano de acuerdo a sus necesidades (selección artificial). A lo largo del proceso, las especies sufren cambios morfológicos, fisiológicos y genéticos, conocidos como síndromes de domesticación y que distinguen a las plantas domesticadas de sus parientes silvestres.

Un ejemplo muy conocido sobre domesticación es el de la planta del maíz (Zea mays) que fue domesticada a partir del teocintle, su pariente silvestre y del que han derivado las diversas razas de maíz que conocemos y consumimos hoy en día. El teocintle, como todos los parientes silvestres de especies domesticadas, fue la base para que pudiera iniciar el proceso de domesticación, por lo cual, en este artículo nos centraremos en la importancia de los parientes silvestres de las especies domesticadas, con el fin de promover su conservación y el importante papel que pueden tener en el mejoramiento de los cultivos, favoreciendo la seguridad alimentaria.

¿Quiénes son los parientes silvestres de las especies domesticadas?

Podemos definir a los parientes silvestres como aquellas plantas que tienen algún tipo de relación genética con la especie domesticada, incluyendo otras especies que tienen algún grado de relación genética, aunque en algunos casos, los parientes silvestres y las plantas domesticadas pertenecen a la misma especie. Debido a su parentesco, los parientes silvestres pueden aportar material genético a sus parientes domesticados, en consecuencia, han evolucionado por miles de años en la naturaleza y bajo diferentes limitaciones del ambiente, poseen muchas adaptaciones que pueden ser de gran utilidad para desarrollar variedades más productivas, tolerantes y nutritivas, además de aportar a la seguridad alimentaria en el futuro.

Casi todas las especies de plantas que se han domesticado tienen uno o más parientes silvestres que aún viven (en algunos casos los parientes silvestres se han extinto), por lo que también representan el reservorio genético natural de las especies, ya que contienen una mayor diversidad genética en comparación a sus contrapartes domesticadas, quienes sufren una gran pérdida de diversidad genética durante el proceso evolutivo de la domesticación. Esta pérdida de diversidad genética es ocasionada por el cuello de botella que se origina por la selección (humana) de solo algunos individuos que posean las características deseadas. Posterior al cuello de botella ocurre el efecto fundador que se refiere a que solo a partir de los pocos individuos seleccionados, se generarán las nuevas variedades domesticadas.

Los parientes silvestres se han adaptado a diversas condiciones sin la intervención humana durante milenios, razón por la cual contienen una gran variedad de adaptaciones a diferentes factores bióticos (como plagas y enfermedades) o abióticos (como temperaturas extremas, sequías, entre otros). Es por ello que los parientes silvestres representan un acervo genético importante que puede clasificarse dependiendo de su nivel de parentesco con su contraparte domesticada en: a) primario, b) secundario, y c) terciario.

El acervo genético primario está constituido por especies que se pueden cruzar directamente con la planta domesticada y producir una progenie fértil, en este grupo se encuentran las diferentes variedades del cultivo y la especie a partir de la cual se originaron. El acervo genético secundario representa a las especies que tienen dificultad para formar híbridos fértiles con las plantas cultivadas, debido a que generalmente existen diferentes barreras reproductivas entre ellas, y si estos se forman son débiles. Finalmente, el acervo genético terciario se compone de especies que pueden intercambiar material genético con el cultivo solo mediante el empleo de técnicas modernas de reproducción asistida y de fitomejoramiento.

Durante varios años, los agricultores han seleccionado características útiles de los parientes silvestres de las especies domesticadas para la mejora de sus cultivos. En ocasiones, ubican sus cultivos cerca de poblaciones naturales de sus parientes silvestres para fomentar el cruce natural y exista un intercambio de genes. Sin embargo, en otras ocasiones, los agricultores evitan el intercambio de genes para que las variedades que se tienen no pierdan su pureza genética.

Los parientes silvestres de las especies domesticadas se han utilizado en programas de mejoramiento de cultivos durante más de cien años, logrando la identificación de genes para la mejora en diferentes cultivos como plátano, cebada, frijol, yuca, garbanzo, maíz, lechuga, avena, papa, arroz, caña de azúcar, girasol, tomate, trigo, papaya, manzana, entre otros.

 

¿Qué amenazas enfrentan los parientes silvestres de especies domesticadas?

Los parientes silvestres de las especies domesticadas están cada vez más expuestos a diversas amenazas, muchas de ellas antropogénicas, es decir, vinculadas a las actividades humanas. Entre las principales amenazas a su existencia están: 1) El uso insostenible de los recursos naturales; 2) La reducción del hábitat natural para la producción agrícola, el desarrollo industrial o la expansión urbana; 3) La destrucción, degradación, homogeneización y fragmentación de los hábitats; 4) Los cambios en las prácticas agrícolas y en el uso de la tierra; 5) La introducción de especies exóticas (otras plantas, animales o microorganismos) que pueden competir con las especies nativas, hibridarse con ellas, o causarles daños físicos o biológicos que puedan ocasionarles la muerte; 6) Los desastres naturales, como las inundaciones, los corrimientos de tierras y la erosión del suelo; y 7) El cambio climático.

 

Los parientes silvestres de las especies domesticadas ante el cambio climático

En los últimos años se ha reconocido el gran valor de los parientes silvestres de las especies domesticadas en la seguridad alimentaria. En ellos se sustenta una gran oportunidad para que la agricultura pueda responder ante el cambio climático y el impacto negativo que se prevé para muchos cultivos, como condiciones de sequía extrema, aumentos en las precipitaciones, así como un incremento de plagas, enfermedades y otras condiciones adversas. Por lo tanto, los parientes silvestres de las especies domesticadas se perfilan como los candidatos idóneos para contrarrestar la reducida base genética de las plantas cultivadas y su vulnerabilidad ante posibles adversidades. En el caso de parientes silvestres, se ha observado que a niveles elevados de CO2, como los esperados en escenarios de cambio climático, los parientes silvestres producen menos frutos y semillas, lo que aumenta su riesgo de extinción.

Otros estudios han demostrado que el 35% de los parientes silvestres están amenazados de extinción a causa de la fragmentación de su hábitat natural, cambios en los métodos agrícolas tradicionales que son reemplazados por la mecanización y el uso desmedido de herbicidas y plaguicidas. Otras causas que ponen en riesgo a los parientes silvestres son las especies invasoras y las plagas, la contaminación por cultivos genéticamente modificados, la recolección excesiva y la deforestación.

Dadas todas las amenazas que enfrentan y su gran valor como recursos genéticos, resulta de suma importancia conocer y salvaguardar a los parientes silvestres de las especies domesticadas, ya que la conservación permite su uso para ampliar la base genética de los cultivos modernos, lo que ayudará a que los sistemas agrícolas puedan responder a los impactos y consecuencias del cambio climático. Por lo tanto, evaluar el impacto potencial del cambio climático en los parientes silvestres de las especies domesticadas con el fin de desarrollar respuestas de conservación adecuadas, es una actividad clave para sostener la producción agrícola en el futuro.

Entre las estrategias para la conservación de los parientes silvestres de las especies domesticadas se encuentran la conservación in situ y ex situ. Una estrategia de conservación ex situ muy utilizada, es la recolecta de semillas de parientes silvestres de las especies domesticadas para su conservación en bancos de germoplasma. Esto ha facilitado enormemente su conocimiento, conservación y uso.

La conservación in situ, es decir, en su ambiente natural, permite que las especies sigan evolucionando naturalmente y que puedan surgir nuevas variaciones que les permitan adaptarse a cambios en las condiciones ambientales y a las interacciones con otras especies.

Por lo tanto, se necesita un enfoque de conservación in situ, complementado con colecciones ex situ para mantener un reservorio mayor de diversidad genética y garantizar que el hábitat donde se encuentran los parientes silvestres de cultivos, estén protegidos y que las especies silvestres continúen su evolución natural. Un ejemplo de conservación ex situ es la que se da en las especies que son protegidas en parques nacionales, áreas naturales protegidas o jardines botánicos. Debido a lo mencionado anteriormente, es importante conservar a los parientes silvestres de las especies domesticadas y la diversidad genética que contienen con el fin de mantener su existencia y utilidad en el mejoramiento de los cultivos que favorezcan la seguridad alimentaria.

Para Saber Más:

CONABIO. (2020). La evolución bajo domesticación. Biodiversidad Mexicana, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. https://www.biodiversidad.gob.mx/diversidad/evolucion-bajo-domesticacion

 

CONABIO. (2020). Los parientes silvestres de cultivos mexicanos. Biodiversidad Mexicana, Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. https://www.biodiversidad.gob.mx/diversidad/evolucion-bajo-domesticacion/psilvestres-cultivosmx

 

Dempewolf, H., Baute, G., Anderson, J., Kilian, B., Chelsea, H. y Guarino, L. (2017). Past and future use of wild relatives in crop breeding. Crop Science, 57(3), 1070-1082.

https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2135/cropsci2016.10.0885

 

Mónica Ilsy Jiménez-Rojas. Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de Recursos Naturales. Investigadora-Posdoctorante. Yucatán, México.

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Mariana Chávez-Pesqueira.  Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), Unidad de recursos Naturales. Yucatán, México.

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