Artículos Académicos

Pese a la abundancia del nitrógeno en el aire, sólo algunos microorganismos (ciertas bacterias y arqueas) pueden aprovecharlo directamente para fabricar los aminoácidos y proteínas que necesitan. Las plantas herbáceas, arbustos y árboles utilizan formas de nitrógeno asimilable: amoniaco, nitrato y nitrito. Ello explica la necesidad de abonar el suelo, para reponer el nitrógeno asimilable, mejorar los cultivos y aumentar las cosechas. En la agricultura global, los fertilizantes químicos aportan el 66% del nitrógeno en el suelo. Durante este siglo, se estima que la producción agrícola tendrá que aumentar el doble para satisfacer las necesidades alimenticias de unos nueve mil millones de personas. El aporte creciente de abonos químicos no es la solución por sus graves inconvenientes en el ámbito ecológico. Así, se sabe que los fertilizantes no absorbidos producen eutrofización en lagos, ríos y costas, un proceso con graves daños para el medio acuático y para los organismos que lo habitan. El exceso de abono ocasiona otro gran problema: el óxido de nitrógeno liberado en los suelos anegados tiene una acción de efecto invernadero 300 veces mayor que el dióxido de carbono. Por todo ello, es imperativo buscar alternativas sostenibles que aumenten las cosechas sin dañar el medio natural. Si bacterias y arqueas pueden aprovechar directamente el nitrógeno, ahí habrá que buscar la solución. Con el desarrollo de las plantas superiores, hace unos 150-100 millones de años, las leguminosas lograron establecer una relación simbiótica con las bacterias fijadoras de nitrógeno que anidaron en los nódulos de las raíces. En la actualidad hay unas 18,000 especies de leguminosas, casi todas capaces de albergar bacterias del género Rhizobium sp. Además, estos microorganismos también pueden vivir libremente como saprófitos en el suelo. Naturalmente, una estrategia para aumentar las cosechas pasa por desarrollar prácticas agronómicas que optimicen la rotación de cultivos de leguminosas con otros cultivos. Otra alternativa sería aprovechar el conocimiento actual de la genética molecular para manipular las bacterias fijadoras de nitrógeno, de modo que pudieran entrar y propagarse en las plantas no leguminosas. Para ello habrá que lograr que las plantas no leguminosas expresen el conjunto de proteínas que en las leguminosas se encargan de percibir y responder positivamente a las señales específicas que envían las bacterias. El desafío que todo ello representa para la ciencia sólo es comparable a la magnitud del objetivo, alimentar a una población en continuo crecimiento.