Mitiga calentamiento global y genera ecosistemas sustentables
Dr. Gerardo Jiménez Sánchez
Existen cerca de 60,000 especies de árboles sobre la tierra (http://genomebiology.com/2013/14/6/120). Al tratarse de plantas perennes con una enorme diversidad, que crecen y se reproducen en ambientes específicos a lo largo de ciclos estacionales, se piensa que debe existir una intensa interacción entre los genes de su ADN y el medio ambiente. Estos les permiten enfrentar exitosamente cambios en el medio ambiente que incluyen la sequía, agresiones por insectos, diferentes niveles de humedad, acceso a la luz solar, entre muchos otros.
Aunque es complejo determinar cuantos árboles existen sobre la tierra, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) calcula que cerca del 30 por ciento de la superficie de la tierra está cubierta por bosques. Sin embargo, preocupa sobremanera la rápida pérdida de estas áreas. Para dar una idea, el mundo tiene una pérdida neta del equivalente a un campo de futbol en bosques cada cuatro segundos (http://landsat.gsfc.nasa.gov/pdf_archive/LIL-7-Forest-Final4.pdf).
La FAO estima que México cuenta con 30.4 millones de hectáreas de bosques, lo que equivale al 15.5% del territorio nacional (http://www.fao.org/docrep/meeting/x4702s.htm). De los bienes que proveen los bosques, selvas y matorrales, el más explotado es la madera. En México, la producción anual promedio es cercana a 8 millones de metros cúbicos de madera en rollo y sus productos forestales no maderables incluyen a una importante variedad de insumos medicinales, alimenticios, materiales para la construcción, resinas, gomas, tintes, ceras, esencias y aceites, entre otros (http://app1.semarnat.gob.mx/dgeia/informe_resumen/05_aprovechamiento/cap5.html). En los bosques se albergan diversas especies de animales, lo que los hace esenciales para la biodiversidad. Además, la importancia económica de los bosques es mayúscula pues se relacionan con diversas industrias centrales para la vida moderna. En las ciudades, los árboles también son esenciales, pues existen millones de ellos con la capacidad de absorber millones de toneladas de CO2 cada año.
El gran interés por conocer la estructura del ADN de los árboles llevó a la integración de un Consorcio Internacional para la secuenciación del genoma del primer árbol, un ejemplar del género Populus. Este género incluye unas 40 especies de árboles y arbolillos de las zonas templadas y frías septentrionales, conocidos comúnmente como álamos o chopos. Así en 2004 se culminó la secuenciación del ADN del primer árbol, generando la “lista de partes” moleculares de su estructura. Su genoma cuenta con cerca de 365 millones de letras (A, G, T y C), lo cual hace que las piezas en que se debe romper para su lectura, se integren más fácilmente, como si fuera un rompecabezas con un número manejable de piezas. Después de la Arabidopsis y el Arroz, esta fue la tercera planta cuyo genoma completo fue secuenciado.
El interés por conocer a los genes que se integran en este genoma permitirá responder preguntas como ¿qué es lo que hace árbol a un árbol? Se piensa que la comparación de los genomas con las dos plantas anteriores, que no son árboles, contribuirá a conocer cómo genes individuales influyen en el crecimiento de los árboles, su adaptación a los diferentes ambientes de la naturaleza, el funcionamiento de los ecosistemas en los bosques y su respuesta al cambio climático. Por otra parte, aportará información para el diseño de cruzas que permitan obtener mejores maderas, árboles resistentes a enfermedades, sequía y otras agresiones del medioambiente. Incluso la posibilidad de diseñar árboles que promuevan el almacenamiento de carbono en el suelo durante largos periodos mediante su fijación en estructuras químicas que resistan la degradación por microorganismos, y con ello contribuir a incrementar el secuestro de carbono y a reducir la velocidad a la que se acumula el bióxido de carbono en la atmósfera. Otros tienen interés en saber si es posible diseñar árboles que crezcan más rápido y produzcan madera de mejor calidad para la construcción, así como más biomasa que pudiera ser transformada en biocombustibles líquidos con mayor contenido energético.
Actualmente se ha secuenciado el genoma de cerca de 25 árboles. Diversos países invierten en forma sostenida en la innovación genómica en esta área a fin de descubrir secretos moleculares que permitan la producción de más y mejores árboles y bosques que contribuyan al bienestar del hombre al tiempo de proteger los ecosistemas de nuestro planeta.
gerardo.jimenez@genomicaybioeconomia.org
Profesor de Genómica y Bioeconomía, Universidad de Harvard.
Presidente Ejecutivo, Global Biotech Consulting Group.
Presidente de Genómica y Bioeconomía A.C.