En uno de los desiertos más secos del planeta y luego de años de búsquedas sin resultados, una expedición de científicos de Chile y Reino Unido realizó un hallazgo extraordinario. La hazaña fue en una laguna del vasto Salar de Atacama, en el norte chileno, increíblemente cerca de donde se bañaban turistas, que flotaban en lagunas famosas por sus altas concentraciones de sal.

Expertos del INIA, el Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile, y del Jardín Botánico de Londres, Kew Gardens, lograron recolectar semillas de una plantita discreta y pequeña, pero con un poder excepcional: es tolerante a terrenos con altísima salinidad.

Los científicos esperan que la planta, Nitrophila atacamensis, literalmente "amiga del nitrato de Atacama", sea una fuente de genes de resistencia a la salinidad y una clave para el desarrollo de cultivos resistentes a condiciones extremas, que se prevé serán cada vez más acentudas con el cambio climático.

Entre turistas y flamencos

En la vasta extensión de costras de sal del Salar de Atacama, en pequeños sectores de vegetación cubiertos de sal, los investigadores del INIA habían buscado a la planta en expediciones en 2006, 2007 y 2008.

"En esta expedición de 2013 redireccionamos a lagunas en el interior del salar, que inusualmente tenía buen camino de acceso", dijo Marcelo Rosas, botánico del INIA.

En una de las lagunas había tres buses estacionados y decenas de turistas. En otra, un pequeño letrero decía "prohibido el acceso".

"Allí había flamencos, aves protegidas, a no más de 30 metros de las personas y abundante vegetación en sus orillas. Entre las plantas encontramos una pequeñita que se reveló como la buscada Nitrophila atacamensis".

"Ocupaba un área pequeña de no más de mil metros cuadrados con menos de 200 ejemplares, pero la gran sorpresa era que estaba semillando, entregando sus semillas maduras para la dispersión, así que felicitándonos por nuestra suerte recogimos las semillas sin dejar de sorprendernos de su ubicación entre muchos turistas y flamencos".

Junto a Rosas se encontraba Kate Gold, botánica del Banco de Semillas del Milenio de Kew Gardens: "Me preguntaba que pensarían esos visitantes en bikinis y bermudas que se bañaban en una laguna cercana, mientras nosotros hacíamos nuestro trabajo de campo con botas, pantalones largos y sombreros".

Detectives de plantas

El hallazgo de la planta fue fruto de un trabajo detectivesco. En los herbarios de Chile solo hay ocho carpetas de la planta, lo que junto a su pequeño tamaño y aspecto no vistoso contribuyeron a que pasara desapercibida, según explicó Rosas.

Las colectas del siglo pasado tienen menciones frecuentemente ambiguas y se refieren por ejemplo a Tarapacá, "una región de 42.000 km2".

"En esos casos debo buscar los caminos que recorrió el colector, caminos históricamente usados por las expediciones de mulas de los mineros o comerciantes de aquella época".

"Fotografié ejemplares de herbario para reconocer su aspecto y busqué en lugares extremadamente salinos. Trato de intuir los lugares donde puede estar la planta".

Rosas también utiliza herramientas digitales para trazar sus rutas, como Google Earth y GPS, y realiza su trabajo de campo con una tablet en mano.

Carrera contra el tiempo

Además de Gold y Rosas, integraron la reciente expedición el botánico Pedro León, encargado del Banco Base de Semillas del INIA en Vicuña, e Ismael Jiménez, operario de ese centro.

Los científicos recolectaron semillas en algunos sitios a altitudes de entre 3.000 y 4.100 metros, por lo que debieron caminar lentamente y con respiraciones profundas debido al poco oxígeno.

La búsqueda de Nitrophila atacamensis es parte de un programa más amplio de conservación de semillas de plantas nativas del INIA, cuyo acuerdo de colaboración con Kew se centra en especies endémicas y amenazadas de extinción en Chile, según le explicó León.

Se trata de una carrera contra el tiempo, ya que según estimaciones de Kew Gardens, el 20% de las especies de plantas conocidas están amenazadas de extinción.

Es fundamental hallar plantas con tolerancia a la salinidad "porque junto a la sequía es uno de los grandes problemas que enfrenta la agricultura en zonas áridas y se acentuará en el futuro."

"El cambio climático es una realidad que ya estamos viviendo. Mientras más conozcamos y comprendamos cómo este tipo de plantas crecen y se reproducen en ambientes extremos, las podremos usar como plantas modelo para estudiar los mecanismos de adaptación a los ambientes bajo cambio climático"

"Las especies silvestres, especialmente aquellas nativas y endémicas que crecen naturalmente en ambientes salinos, han evolucionado y están adaptadas a estos ambientes, son fuente de genes de resistencia a la salinidad", señaló León.

Las plantas tienen diversos mecanismos para responder a la salinidad, según explicó el botánico, pero los científicos no saben aún cuál es el secreto específico de Nitrophila atacamensis.

Semillas que viven más de medio siglo

Una vez recolectadas, las semillas de la planta fueron llevadas al Banco Base de Semillas del INIA.

Allí las semillas "son limpiadas, es decir, se eliminan los restos de hojas, ramillas, semillas vanas o dañadas. Posteriormente se saca una pequeña cantidad de semillas para evaluar su calidad física y fisiológica, via ensayos de germinación. Paralelamente son secadas, guardadas en envases herméticos y finalmente conservadas en cámaras frigoríficas especialmente acondicionadas a -18º C. Bajo estas condiciones las semillas pueden durar viables (vivas) por sobre 50 años", señaló León.

La ingeniería genética no es la única vía para trasladar la tolerancia de Nitrophila atacamensis a otras plantas.

"Una vez identificados el o los genes de tolerancia podrían ser insertados en el genoma de un cultivo, lograr que se exprese esta característica y así hacer resistente a la salinidad un cultivo que antes no lo era", explicó León.

También se puede recurrir al mejoramiento genético clásico, "es decir, a través de cruzamientos de estos cultivos con especies emparentadas que tengan la condición de tolerancia".

Desafíos de vida

Parte de las semillas también serán almacenadas en el Banco de Semillas del Milenio de Kew Gardens. "También hemos trabajado juntos para desarrollar cursos y un manual de recolección de semillas", explicó Kate Gold.

El próximo paso en la colaboración, "la recolección de semillas de especies del bosque nativo del sur de Chile, ya ha comenzado y seguramente traerá todo un conjunto de nuevos retos", agregó la investigadora.

Para los científicos de la expedición, este trabajo es -en palabras de León- "un desafío de vida y una responsabilidad tremenda frente a la sociedad".

Marcelo Rosas supo desde niño que quería ser investigador y espera seguir recorriendo "intensa y extensamente colinas y cordilleras" para elaborar una Flora de los Andes del Sur.

"Después de los fundadores de la botánica en Chile, Gay, Reiche, nuestra flora quedó estancada, así que asumí como una responsabilidad con mi país avanzar en una lista, un catálogo, una flora, y en eso estoy ahora".

Preguntado Pedro León qué piensa cuando tiene entre sus manos las semillas de Nitrophila atacamensis, nos comenta:

"Veo un sistema biológico perfecto y complejo, que ha evolucionado a crecer en un ambiente extremo como el norte de Chile".

"Lo maravilloso es darse cuenta de cómo la naturaleza actúa permitiendo que surjan y evolucionen una inmensa diversidad y complejidad de organismos. Las plantas son capaces de adaptarse a crecer prácticamente en todos los ambientes terrestres. Esto es lo impresionante, como surje, se adapta y evoluciona la vida en la Tierra".

Siguiendo pistas con Google Earth

Marcelo Rosas del Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile

"Para buscar una especie debo saber dónde fue encontrada anteriormente y esa información la obtengo en los herbarios.

En las colectas del siglo pasado el dato es extremadamente ambiguo y tengo que buscar los caminos históricamente usados por las expediciones de mulas.

Con esos datos, junto al hábitat de la planta, por ejemplo, "amiga del nitrato" trato de intuir los lugares donde puede estar la planta. Busco esos lugares en Google Earth, que con su vista de altura me permite ver huellas o indicios de caminos. Allí los marco con las herramientas del programa “añadir rutas” y este track lo cargo a mi GPS para llegar con facilidad.

Cómo se adaptan las plantas

Pedro León del Instituto de Investigaciones Agropecuarias de chile

"Las plantas tienen diversos mecanismos asociados a la tolerancia a crecer en ambientes salinos.

Entre estos mecanismos está la capacidad de acumular el exceso de sales en compartimentos celulares llamados vacuolas.

También traslocar y direccionar las sales hacia las hojas maduras de la planta, sacrificando estos tejidos y permitiendo que las hojas y brotes nuevos puedan realizar la fotosíntesis.

Además pueden regular la apertura y la densidad de los estomas (orificios) en la superficie de las hojas, y realizar un ajuste osmótico, sintetizando moléculas químicas solubles con capacidad de ayudar a la planta a mantener el equilibrio osmótico en las células y entre sodio, potasio y cloro.

Esto permite a las células mantener la cantidad de agua que requieren para sus procesos".