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Futuro del estudio de las plantas es el mundo subterráneo
Con el Laboratorio de Tecnologías Avanzadas en Sistemas Radicales surge una nueva rama de la ciencia, la “Raizología”, es decir, el estudio de la raíz.
El Lupinus es una raíz del mediterráneo proveniente de Belén, Israel, es es muy socorrida por australianos y alemanes por su mecanismo de evolución muy interesante y peculiar. Foto EE: Hugo Salazar
El futuro de la investigación en plantas y cultivos ya no está en la superficie sino en la raíz. Con esta visión innovadora, el Laboratorio de Tecnologías Avanzadas en Sistemas Radicales, instalado en el Colegio de Posgraduados, Campus Montecillo, Texcoco, Estado de México, busca innovar y simular lo que sucede en el campo, pero con un aparato y metodología desarrollados por investigadores mexicanos con el que se puede acceder a los procesos que ocurren en el suelo a través de una especie de aparadores de cristal.
Este trabajo permite desarrollar resultados sobre cómo interactúan los microorganismos, cómo se manifiesta la dinámica de los macro y micronutrientes, y en esa forma saber qué materiales químicos y biológicos pueden pasar al campo de forma segura, esto es de vital importancia en un territorio como el mexicano que cuenta con 30 tipos de suelos diferentes y una gran diversidad de plantas que abastecen de alimentos al país.
El Economista fue invitado a este laboratorio y pudimos platicar con sus creadores. El candidato a Dr. Juan Espinosa Gonzalez y Dr. Vicente Espinosa Hernández, investigador del posgrado de Edafología del Colegio de Postgraduados. Ellos platican que este trabajo inició con un vivero montado desde cero, en un pequeño espacio proporcionado por el Colegio.
La idea surgió desde 2011 cuando se construyeron unos “precarios rizotrones de madera” (laboratorios subterráneos que se utilizan para estudiar la interacción entre el suelo, las plantas y microorganismos) que el doctor Vicente trajo de Inglaterra para sus clases. Con la rehabilitación de los equipos se hizo una investigación en maíz y en 2013 lograron la patente del Rizotrón de Cámara Dual. Cabe mencionar que, aunque en el mundo existen algunos otros modelos, este tiene bastante éxito porque ya es un sistema que controla algunas variables importantes como la temperatura, la humedad, resiste el calor y permite que la planta se desarrolle en condiciones óptimas. Sin embargo, el proyecto estuvo en reposo, pues ambos investigadores tenían otros enfoques en la investigación.
Pero en 2021 la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (Sader) publicó en su página oficial el proyecto, en ese momento Espinosa González se insertaba en su doctorado y pudo retomar y mejorarlo con dos prototipos de mayor movilidad, más amigables, a mucho menor costo que los existentes en el mundo y, lo más importante, cuentan con una metodología que permite analizar ciclos fenológicos completos (fases en su ciclo de vida) de la planta, este punto es de los más importantes y que ha dado reconocimiento a nivel mundial al Rizotrón mexicano, pues a diferencia de lo que se tiene en otros países, este muestra el ciclo completo y muestra estructuras radicales complejas, de interacción con microorganismos, con la parte hídrica, de temperaturas, todo un sistema que permite observar e hipotetizar muchos procesos de las plantas aún sin entender.
En la raizoteca se busca demostrar con mayor profundidad la visión del mundo subterráneo, a la vez que funge como un gran elemento de divulgación de la ciencia. Foto EE: Hugo Salazar
La raíz de tantas líneas de investigación
Hoy cosas inimaginables están sucediendo en este laboratorio que ya se ha vuelto un referente para las evaluaciones de productos que podrían salir a campo. Por ejemplo, se trabaja con la planta de carbonización hidrotermal, un hidrocarbón que se genera a base de los residuos orgánicos de la Ciudad de México.
Es una planta que se hizo en coordinación entre la Secretaría de Energía, el Gobierno de la Ciudad de México, particularmente la Secretaría de Obras y Servicios, y una pequeña empresa privada que se llama G2D. Se está evaluando ese hidrocarbón que podría ser un proyecto a gran escala.
Aquí también crecen las primeras plantas de maíz que han llegado a su tamaño ideal para generar mazorca, “eso en un laboratorio normalmente no es posible, pues no se tienen condiciones de campo abierto y es difícil controlarlo, generalmente se usan plantas de ciclo biológico muy corto y pequeñitas”, explica el Dr. Espinosa Hernández.
Incluso diferentes áreas científicas confluyen, por ejemplo, el proyecto ARES que reúne arqueología, raíz, entomología y suelos. Hoy se está comprobando cómo cuando hay medios externos a la tierra, como huesos y carne, las raíces tienen patrones de comportamiento diferentes, pues las encapsula y busca vías alternas para su desarrollo. “Este es un proceso de inteligencia que no se había demostrado, pero que tiene funciones vitales como la del comportamiento, la plasticidad, los procesos de adaptación, entre otros”.
En este mismo espacio se está probando cómo funcionan los maíces nativos o criollos para poder hacer difusión sobre la importancia de estos materiales en el proceso de la alimentación del mexicano. “Es tecnología aplicada a especies nativas que permitirán dar lo elementos a nivel de sistema radical de por qué se tienen que cuidar estos materiales genéticos”.
Espinosa González reflexiona: “El proyecto del Dr. Vicente Espinosa dejó de ser solo un aparato para convertirse en una visión sobre la agricultura mucho más complementaria. Creo que lo que él en su momento manifestaba acerca de que las plantas tienen un proceso de inteligencia, ya se puede demostrar”.
Asegura que son el primer grupo en México con esta visión, “estamos cimentados y con el respaldo del Colegio de Posgraduados y estamos por comandar el primer laboratorio a nivel nacional y Latinoamérica en su especie, ahora sí estaríamos compitiendo directamente con investigaciones que se realizan en la Unión Europea y Estados Unidos”.
El laboratorio esta interactuando con diversas instituciones como la UNAM, IPN, UAM, TESE, BUAP y Chapingo, además se alimenta de diversas ramas, como la mecatrónica, la informática, microbiología, edafología, entre otras especialidades que ya le dan estructura a este proyecto para poder seguir abriendo nuevas áreas para la soberanía alimentaria o la sostenibilidad agrícola y estar alineados con el Plan Nacional de Desarrollo (PND) y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Pero al final la meta de sus creadores es que las comunidades agrícolas tengan información y puedan mejorar la producción de alimentos.
El laboratorio es único en México y Latinoamérica, fue creado por investigadores mexicanos y hoy es un referente para las evaluaciones de productos que podrían salir a campo. Foto EE: Hugo Salazar
Una “raizoteca” para la divulgación
Los argumentos científicos son importantes porque serán el sustento de proyectos enteros, pero si no se conoce, da lo mismo que suceda en el laboratorio. Para Espinosa González la raizoteca es un espacio donde se están difundiendo aspectos bioculturales del país. “Para esto nos preparamos los nuevos científicos, ya no solo para hacer investigación en el laboratorio y estar resguardados en una institución, sino para salir y contar lo que hacemos para que se pueda emplear y la sociedad se apropie, hacer vinculación, esta es parte de nuestra responsabilidad”.
Por eso una siguiente iniciativa en todo este trabajo de investigación fue presentar de manera didáctica el proceso de las plantas desde la raíz. Así surgió la idea de montar en resina las raíces.
“La metodología desarrollada, permite acceder a sistemas radicales completos que posteriormente son encapsulados, preservando la información radical de las plantas para que la sociedad y comunidad científica tengan acceso a ellas. Los encapsulados ya los podemos apreciar en el Museo Universum, donde recientemente se entregaron dos ejemplares, uno de teozintle y otro de maíz, para que todos puedan apreciar el mundo subterráneo de las plantas .
De acuerdo con los investigadores, el proyecto de crear una raizoteca que pueda ser exhibida, es porque “cuando la gente ve las raíces, cambia completamente su percepción de la tierra y se genera un sentido de pertenencia”.
Ahora, la teoría de que la raíz de las plantas es como el cerebro de un humano, donde las plantas se comunican a través de señales eléctricas, que serían el análogo de un axón de una neurona, está más latente que nunca, pues esos patrones de comportamiento ya han sido documentados por este grupo y aseguran tener elementos científicos sobre la “plasticidad radical de la planta”, esto será fundamental para entender sobre la nutrición de las plantas y esperan poder teorizarlo muy pronto.
Foto EE: Hugo Salazar
“Estamos cimentados y con el respaldo del Colegio de Posgraduados y estamos por comandar el primer laboratorio a nivel nacional y Latinoamérica en su especie, ahora sí estaríamos compitiendo directamente con investigación de la talla de Alemania”,
Juan Espinosa González, cocreador del Laboratorio de Tecnologías Avanzadas en Sistemas Radicales y del Rizotrón de cámara dual.
