NO HEREDAN SOLO GENES
El nuevo desafío de la agricultura frente a la resistencia de las plagas
Durante décadas, el control de insectos plaga se ha construido principalmente alrededor de una lógica química: identificar una molécula capaz de afectar una función vital del insecto, aplicarla sobre el cultivo y esperar que la población disminuya.
El problema es que el insecto no permanece estático.
Cada aplicación representa una presión selectiva. Sobreviven los individuos capaces de tolerar, metabolizar, evitar o resistir el efecto del compuesto. La siguiente generación parte entonces de una población diferente.
Y hoy sabemos que esa adaptación no depende exclusivamente de las mutaciones presentes en el genoma del insecto.
Existe otra dimensión biológica que durante mucho tiempo permaneció en segundo plano:
el microbioma.
EL INSECTO NO ES SOLAMENTE SU GENOMA
Un insecto plaga es un sistema biológico compuesto por múltiples niveles de interacción:
**GENOMA DEL INSECTO
- ENDOSIMBIONTES
- MICROBIOMA
- METABOLISMO
- PLANTA HOSPEDERA
= FENOTIPO**
Su capacidad para alimentarse, reproducirse, desarrollarse, tolerar estrés y responder a un plaguicida emerge de la interacción entre estos componentes.
Por eso, la resistencia no necesariamente debe interpretarse como una simple historia de:
“mutación → resistencia”.
Puede ser mucho más compleja:
plaguicida → presión selectiva → hospedero + microbioma → detoxificación/adaptación → supervivencia → selección.
La investigación reciente ya considera que determinados microorganismos pueden aumentar o disminuir la resistencia del insecto dependiendo del hospedero, del microorganismo, del ambiente y del insecticida.
BACTERIOCITO: UNA CÉLULA QUE CAMBIA EL PARADIGMA
Los bacteriocitos son células especializadas de determinados insectos que albergan bacterias endosimbióticas.
Su función tradicionalmente se ha asociado principalmente con la nutrición.
Pero el conocimiento actual obliga a ampliar esa visión.
El bacteriocito puede formar parte de una arquitectura biológica donde convergen:
**nutrición
- metabolismo
- señalización
- interacción con el hospedero
- simbiosis
- adaptación.**
En la mosca blanca Bemisia tabaci existe un fenómeno particularmente extraordinario: los bacteriocitos pueden desplazarse hacia los ovarios y ser transferidos como células completas al ovocito, llevando consigo los endosimbiontes. Es decir, en este sistema la transmisión vertical no consiste únicamente en transmitir bacterias aisladas: se transmite una célula especializada que forma parte de la organización simbiótica del insecto.
NO HEREDAN SOLO GENES.
HEREDAN PARTE DE SU BIOLOGÍA.
CUANDO EL MICROBIOMA ENTRA EN LA RESISTENCIA
La resistencia a plaguicidas puede involucrar múltiples mecanismos.
Entre ellos se encuentran:
P450
GST
carboxilesterasas
mutaciones en sitios diana
cambios en transporte y excreción
modificaciones fisiológicas
y participación de microorganismos asociados.
Algunos microorganismos pueden degradar directamente determinados compuestos.
Otros pueden modificar el metabolismo del hospedero.
Otros pueden alterar su fisiología y, potencialmente, cambiar la respuesta frente al estrés químico.
Por eso, el plaguicida no necesariamente interactúa con:
“un insecto”.
Interactúa con:
un sistema biológico.
Y ese sistema incluye microorganismos.
MOSCA BLANCA: UN EJEMPLO DEL NUEVO PARADIGMA
En Bemisia tabaci, la relación entre insecto y endosimbiontes es particularmente estrecha.
El bacteriocito alberga simbiontes esenciales y facultativos. La exposición a insecticidas puede modificar tanto la expresión de genes de detoxificación como la abundancia relativa de determinados simbiontes.
Esto introduce una pregunta fundamental:
¿Estamos seleccionando solamente insectos resistentes?
¿O estamos seleccionando sistemas biológicos capaces de reorganizar su metabolismo y su microbioma para sobrevivir?
La respuesta probablemente dependerá de cada combinación:
insecto × microbioma × plaguicida × ambiente.
Y precisamente por eso el problema es mucho más complejo que buscar una nueva molécula cada vez que aparece resistencia.
PULGONES: GENES DE DETOXIFICACIÓN Y SIMBIOSIS
En pulgones como Myzus persicae, las enzimas P450 constituyen mecanismos fundamentales de resistencia frente a diferentes insecticidas.
CYP6CY3 y CYP6CY4 son ejemplos de enzimas cuya sobreexpresión puede contribuir a la resistencia metabólica.
Pero el pulgón también mantiene una relación íntima con bacterias endosimbióticas como Buchnera.
Esto obliga a estudiar simultáneamente:
**genética del hospedero
- bacteriocitos
- endosimbiontes
- metabolismo
- presión química.**
La resistencia deja entonces de ser solamente una propiedad molecular aislada.
Se convierte en un fenómeno sistémico.
EL CASO EXTREMO: PLANococcus
En Planococcus citri encontramos una arquitectura todavía más sorprendente.
Una bacteria vive dentro de otra bacteria:
Planococcus citri
↓
Tremblaya princeps
↓
Moranella endobia
Se trata de una simbiosis anidada en la que diferentes organismos aportan funciones metabólicas complementarias.
El resultado desafía nuestra visión tradicional de un organismo individual.
¿Dónde termina el insecto?
¿Dónde empieza su microbioma?
¿Y cuánto de su capacidad biológica depende de esta asociación?
La biología moderna comienza a responder estas preguntas desde una perspectiva de sistemas y de holobionte.
EL FRACASO DE UNA SOLA LÓGICA
La agricultura convencional ha construido buena parte de su estrategia fitosanitaria sobre una secuencia relativamente simple:
plaga → molécula → mortalidad.
Pero la evolución responde:
molécula → presión selectiva → adaptación → supervivencia.
Y cuando esa presión se repite, puede aparecer resistencia.
Por eso aumentar progresivamente la intensidad química puede convertirse en una carrera evolutiva:
más presión química → mayor selección → mayor adaptación → menor eficacia → nuevas moléculas → nueva selección.
No significa que los plaguicidas hayan dejado de ser útiles.
Significa que ya no pueden ser el único lenguaje con el que intentamos controlar un sistema biológico adaptable.
DEL CONTROL QUÍMICO AL CONTROL BIOLÓGICO INTELIGENTE
El nuevo paradigma no consiste en eliminar la química.
Consiste en devolver a la biología un lugar central en la estrategia agrícola.
La pregunta deja de ser únicamente:
“¿Qué molécula mata esta plaga?”
Y comienza a ser:
“¿Qué sistema biológico permite que esta plaga prospere?”
Entonces aparecen nuevas variables:
¿Qué microbioma posee?
¿Qué microorganismos favorecen su adaptación?
¿Cómo interactúa con la planta?
¿Qué procesos metabólicos utiliza para sobrevivir?
¿Qué ocurre con su microbioma después de una aplicación química?
¿Podemos modificar el ambiente biológico para reducir su ventaja adaptativa?
LA AGRICULTURA DEBE EVOLUCIONAR
La próxima generación de protección de cultivos no debería basarse únicamente en desarrollar moléculas cada vez más potentes.
Debe desarrollar sistemas agrícolas biológicamente más inteligentes.
Eso significa trabajar sobre:
MICROBIOMAS
para favorecer comunidades microbianas funcionales.
FISIOLOGÍA VEGETAL
para producir plantas más equilibradas y resilientes.
NUTRICIÓN
para transformar la disponibilidad de nutrientes y la eficiencia fisiológica.
MICROBIOLOGÍA DEL SUELO
para recuperar funciones biológicas que han sido desplazadas por una agricultura excesivamente dependiente de insumos externos.
INTERACCIONES PLANTA–MICROORGANISMO–PLAGA
para comprender que el cultivo no es un escenario pasivo donde simplemente aplicamos productos.
Es un ecosistema.
TERRAGENESIS: DE LOS BIOINSUMOS A LA INTELIGENCIA BIOLÓGICA
Este cambio de paradigma es precisamente el espacio en el que Terragenesis desarrolla su propuesta tecnológica.
La agricultura no necesita solamente nuevos productos.
Necesita nuevas formas de intervenir sobre los sistemas biológicos.
Terragenesis trabaja en el desarrollo de alternativas biotecnológicas orientadas a potenciar diferentes microbiomas y procesos biológicos asociados a:
nutrición vegetal
fertilidad biológica
microbioma del suelo
microbioma de la planta
protección fitosanitaria
resiliencia frente al estrés
y eficiencia productiva.
La lógica cambia:
NO SOLO APORTAR UN MICROORGANISMO.
NO SOLO APLICAR UN PLAGUICIDA.
NO SOLO CORREGIR UNA DEFICIENCIA.
Sino comprender qué interacción biológica está limitando el sistema y desarrollar una tecnología capaz de modificarla.
EL SIGUIENTE SALTO DE LA AGRICULTURA
Durante mucho tiempo la agricultura intentó controlar la biología desde afuera.
El siguiente paso puede ser diferente:
APRENDER A TRABAJAR CON LA BIOLOGÍA.
Porque un suelo no es solamente una matriz física.
Una planta no es solamente una fábrica fotosintética.
Una plaga no es solamente un organismo que debemos matar.
Y un microbioma no es simplemente una colección de microorganismos.
Son sistemas interdependientes.
NO HEREDAN SOLO GENES.
HEREDAN PARTE DE SU BIOLOGÍA.
La resistencia de las plagas nos está mostrando algo más profundo:
la agricultura está enfrentándose a organismos capaces de evolucionar dentro de redes biológicas.
Por eso, el futuro de la protección agrícola no estará determinado únicamente por quién desarrolle el próximo plaguicida.
Estará determinado por quién comprenda mejor:
**la biología del suelo
- la fisiología de la planta
- el microbioma
- la biología de la plaga
- la evolución de la resistencia.**
TERRAGENESIS
Transformar la biología en una herramienta de productividad, nutrición y protección agrícola.
Regenerando Ecosistemas.
Carlos Meza, CEO Terragénesis
Equipo Prensa
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