Revivir hongos ofrece nuevas pistas para la agricultura sostenible

Los investigadores han revivido patógenos fúngicos de 80 años de antigüedad de la colección de un museo y descubrieron que estas cepas anteriores a la Revolución Verde difieren significativamente de las modernas, revelando cómo décadas de uso de pesticidas y agricultura intensiva han remodelado los patógenos de las plantas.

En un hito científico significativo, los investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalem han revivido con éxito especímenes de hongos recolectados hace más de 80 años, ofreciendo una nueva visión de cómo la agricultura industrial ha alterado los ecosistemas invisibles que sustentan la producción mundial de alimentos.

El estudio, publicado en iScience , fue dirigido por el Dr. Dagan Sade bajo la supervisión de la profesora Gila Kahila de la Facultad de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, en colaboración con colegas de la Universidad Hebrea, la Universidad de Tel Aviv, la Universidad Ben-Gurion y el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, centrado en Botrytis cinerea, un patógeno de plantas muy extendido responsable de la enfermedad del moho gris en más de 200 especies de cultivos.
Este hongo representa una amenaza significativa para la agricultura, lo que resulta en miles de millones de dólares en pérdidas anuales y presenta desafíos para la seguridad alimentaria, el comercio y la salud ambiental.

Pero ¿qué sucede cuando revivimos hongos de una era anterior a los fertilizantes sintéticos y fungicidas, antes de que la Revolución Verde transformara fundamentalmente la forma en que cultivamos alimentos?

Para averiguarlo, el equipo revivió dos cepas de Botrytis cinerea curadas en la Colección Nacional de Historia Natural de la Universidad Hebrea desde principios de la década de 1940, décadas antes de que los agroquímicos modernos se convirtieran en estándar en la agricultura.
Estos especímenes históricos fueron cuidadosamente reanimados y sometidos a análisis de vanguardia, incluida la secuenciación del genoma completo, la transcriptómica (perfil de expresión génica) y la metabolómica (huellas dactilares químicas).

Los hallazgos fueron sorprendentes: las cepas históricas mostraron diferencias genéticas y de comportamiento significativas en comparación con las cepas modernas de laboratorio del mismo hongo. En particular, revelaron:

• Reducción de los signos de resistencia a los fungicidas, una característica que se ha vuelto prominente en las cepas modernas debido al uso intensivo de productos químicos.
  
  
• Las diferencias en la patogenicidad, con algunos rasgos que sugieren que los hongos históricos eran menos especializados y agresivos que sus contrapartes contemporáneas.
  
  
• Adaptaciones a diferentes condiciones ambientales, incluida la tolerancia al pH y la especificidad del huésped.

“Estos hongos han estado evolucionando silenciosamente en respuesta a todo lo que hemos hecho en la agricultura durante los últimos 80 años”, dijeron los investigadores. “Al comparar cepas antiguas y modernas, podemos medir el costo biológico de la intervención humana y aprender cómo hacerlo mejor”.

Una ventana al pasado y al futuro de la agricultura

La investigación tiene implicancias de gran alcance. En la era del cambio climático, el uso excesivo de pesticidas y el deterioro de la salud del suelo, comprender cómo los patógenos de las plantas se adaptan a la actividad humana es clave para desarrollar sistemas agrícolas sostenibles. Revivir los microorganismos históricos proporciona una línea de base para esta comprensión, una forma de distinguir entre los cambios evolutivos naturales y los impulsados por presiones antropogénicas.

“Las colecciones de historia natural siempre han sido valiosas para la taxonomía y la ciencia de los museos”, dijeron los investigadores. “Pero este trabajo muestra que también son recursos dinámicos para la biología moderna. Nos permiten ‘rebobinar’ la evolución microbiana y anticipar las tendencias futuras en enfermedades de las plantas”.

El estudio también contribuye a los esfuerzos globales para predecir y manejar los brotes de enfermedades de las plantas. Al revelar cómo los patógenos se adaptaron a los cambios ambientales anteriores, los científicos pueden modelar mejor los riesgos futuros y diseñar estrategias de protección de cultivos resilientes, lo que podría reducir la dependencia de los tratamientos químicos que dañan los ecosistemas y aceleran la resistencia.

Revivir más que especímenes

El éxito de este proyecto habla de un movimiento científico más amplio: convertir los archivos biológicos en herramientas para abordar los desafíos del siglo XXI. Ya sea el cambio climático, la resistencia a los antibióticos o la disminución de la biodiversidad, muchos de los problemas más apremiantes de la actualidad requieren un contexto histórico para resolverlos.

“Este trabajo es un ejemplo perfecto de cómo el pasado y el futuro pueden cruzarse a través de la ciencia”, dijeron los investigadores. “Trajimos algo a la vida no por nostalgia, sino para ayudar a construir un sistema agrícola más sostenible”.

El proyecto se llevó a cabo en colaboración con expertos en genómica, microbiología y metabolómica. El equipo espera que los hallazgos alienten a otras instituciones a reevaluar el poder oculto de sus colecciones biológicas y presionar por enfoques más interdisciplinarios para resolver las crisis alimentarias y ambientales globales.