La selección de plantas y el inicio de la agricultura. Los procesos de selección y mejoramiento genético con la aplicación de nuevas tecnologías.
Desde los inicios de la agricultura, el hombre selecciono aquellas plantas que le podían servir bien sea de alimento, cobijo y medicina y aún para defenderse de sus enemigos y cazar animales para su sobrevivencia. El hombre fue descubriendo una variedad de especies vegetales útiles, entre la diversidad de plantas silvestres que habitaban y coexistían en su entorno ecológico.
Los primeros pasos para el establecimiento del hombre agricultor
Cuando el hombre pasa de ser un recolector y cazador nómada y comienza a asentarse en determinados lugares, el cultivo de las especies vegetales cuyas semillas recolectaba, dio paso a la Agricultura. La observación y evaluación de los primeros alimentos cultivados le permitió mejorar lo que cosechaba, aquellas plantas que producían mejores frutos, fueron seleccionadas a través de las semillas y sembradas de nuevo, permitiendo con este proceso la permanencia de un conjunto de características genéticas, que produjeron las primeras plantas cultivadas, dejando a un lado genes que pudieran haber conferido características de resistencia a plagas o a condiciones ambientales extremas, pero que no aportaban cantidad y calidad de alimento.
Con este primer paso de selección se inicia un proceso de mejoramiento genético de las plantas por el hombre, creándose nuevas variedades y especies cultivadas. Entre estas, los cereales y los granos aportarían una gran cantidad de alimento nutritivo a las antiguas poblaciones que se establecieron en el Asia central y oriental y en Mesoamérica y el altiplano andino, centros de origen de muchos de estos cultivos y en donde se han encontrado restos arqueológicos. De acá muchas especies fueron llevadas a otras regiones del planeta, constituyéndose en cultivos bases de la alimentación como es el caso de la papa llevada a Europa desde América. Mas de 5000 especies de plantas eran cultivadas por el hombre en aquellos tiempos, muchas de las que aún hoy se cultivan, en miles de años de civilización, ha sido poco el cambio en los cultivos que le sirven de sustento a la humanidad.
Como ha sido el proceso de mejoramiento
Con el auxilio de nuevas tecnologías basadas en el descubrimiento de la herencia de los caracteres, base del mejoramiento genético de los cultivos, se continúan realizando la selección de nuevas variedades, mediante el cruzamiento dirigido de estas plantas seleccionadas, siempre en la búsqueda de mejores rendimientos, mejor calidad y por último y no menos importante mayor adaptación a determinados ambientes.
Pero los mejoradores genéticos se han encontrado con un techo por encima del cual no es posible continuar mejorando, debido a que las características que se encuentran determinadas por los genes de ese grupo de plantas que utilizamos, no pueden ser expresadas, porque los genes no están en su ADN.
¿Qué hacer cuando las demandas de alimento se incrementan debido al aumento exponencial de la población mundial y cuando los cambios climáticos exigen plantas mejor adaptadas?
Aun cuando, los problemas de alimentación de la humanidad no son solamente de tipo técnico, sabemos que hay una gran desigualdad en las oportunidades de producir y consumir alimentos entre las diferentes regiones y que factores de tipo ecológico, económico, cultural y político también ha sido determinantes es esta realidad, los científicos han desarrollado una serie de tecnologías que tienen su basamento en el conocimiento del código genético de las principales especies cultivadas y en el manejo de los procesos de desarrollo de estas especies. Porque nada se hace mejorando las características genéticas de una célula o grupo de células, si esta posteriormente no puede regenerar una planta.
Qué significado tiene el término genoma
Cuando se dice que se descifro el genoma del maíz, esto significa que se conocen cuáles son las secuencias genéticas y su localización. Los aminoácidos son el producto de cada una de las secuencias formadas por tres bases nitrogenadas, y el conjunto de varios aminoácidos forman las proteínas que es el compuesto que va a cumplir una determinada función en el organismo, interviniendo en las reacciones bioquímicas de la célula. Las proteínas que se formen durante la lectura del ADN, determinan las características morfológicas y fisiológicas de cada individuo, como responde al medio ambiente y como son sus procesos de desarrollo, incluyendo floración y fructificación.
Nuevas tecnologías de mejoramiento genético
A fin de incorporar nuevas características a las plantas cultivadas, se han desarrollado algunas alternativas, entre estas:
Selección de plantas tolerantes a condiciones ambientales limitantes y a plagas mediantes las técnicas de cultivos celulares: La selección in vitro y la regeneración de plantas a partir de estas células con las características deseadas, se ha utilizado para la obtención de plantas tolerantes a condiciones de estrés hídrico y salinidad, que son caracteres de difícil mejoramiento por las técnicas tradicionales debido a que están determinados por varios genes. También ha sido empleada en la obtención de plantas tolerantes a patógenos.
Inducción de mutaciones para la obtención de plantas mutantes, seleccionadas para características específicas de interés: Las mutaciones ocurren al azar y no pueden ser dirigidas por lo que su eficiencia depende de que se escoja un mutágeno adecuado y se evalúen una gran cantidad de plantas. En algunos cultivos ha sido posible la obtención de cambios permanentes que puedan ser heredados.
Transformación genética mediante la incorporación de genes o secuencias genéticas de otros organismos al genoma de la planta. Mediante esta tecnología se han obtenido los llamados Organismos Genéticamente modificados (OMG), que se están sembrando en muchos países del mundo y que han sido objeto del rechazo de parte de la sociedad por implicaciones de tipo ético, económico, ecológico y también por razones no comprobadas científicamente, de efectos sobre la salud.
No obstante estas consideraciones, muchos países continúan desarrollando sus programas de mejoramiento genético para la obtención de OMG, cultivos como el maíz, la caña de azúcar, soya, algodón, arroz han sido liberados y se encuentran en producción.
Cuál es la tendencia en el uso de estas tecnologías en respuestas a los desafíos agrícolas?
La tendencia es a mejorar la tecnología para la manipulación genética de las especies cultivadas, con los nuevos conocimientos sobre los genes que regulan los procesos de desarrollo en las diferentes fases del ciclo de la planta: vegetativa y reproductiva. El control de los procesos fisiológicos tan importantes como la fotosíntesis y la respiración, procesos de maduración y hasta la arquitectura de las plantas, pudieran ser modificados para adaptarlas a determinados ambientes. Hasta donde estos cambios podrán ser hechos por el hombre, el tiempo lo determinara. Se puede mejorar la producción agrícola en regiones con fuertes limitaciones como por ejemplo zonas extremadamente secas en algunas regiones africanas o con problemas de salinidad. Es posible que algunos cultivos puedan adaptarse. a los cambios climáticos. Sin embargo, la agricultura es una proceso dinámico, en el cual el resultado final va a depender de muchos factores y estos en cualquier momento también pueden cambiar.
Un tema interesante que involucra muchos actores y factores y donde la ética para el desarrollo de las tecnologías es fundamental.
Gracias por leer, el texto y las fotografías son de mi autoria, saludos y feliz dia
Referencias bibliográficas
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http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3784.html
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https://www.revistacienciasunam.com/es/146-revistas/revista-ciencias-40/1196-domesticaci%C3%B3n-de-plantas-y-origen-de-la-agricultura-en-mesoam%C3%A9rica.html
