Written by ciencia y tecnologia

¿Podrá la madera creada en laboratorios disminuir la deforestación?

Así como la tecnología nos permitió deforestar rápidamente gran parte de los bosques del planeta, la misma podría ayudarnos a desacelerar la catastrófica tala de árboles que pone en peligro nuestro medio ambiente. Un grupo de científicos del MIT está investigando la posibilidad de generar tejidos de madera a través de la manipulación de las células de otras plantas. Si bien estos estudios se encuentran en una etapa inicial, el objetivo final es la producción de madera artificial que evite los problemas causados por la depredación forestal.

El último reporte publicado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) sobre el estado de los bosques en todo el mundo arroja cifras verdaderamente desalentadoras.

Desde el año 1990, el planeta Tierra ha perdido 420 millones de hectáreas de vegetación debido a la reconversión de suelos producida por el hombre. Y, a pesar de que durante los últimos cinco años se redujo el ritmo de la deforestación, la expansión agrícola –derivada del crecimiento demográfico y el consumo de carne- continúa su imparable marcha.

Si bien la ciencia está muy lejos de poder resolver la depredación vegetal que se produce con fines alimenticios, quizás pueda ofrecer una solución en cuanto a la masiva tala de árboles que realiza la industria maderera. Esta actividad no sólo ocasiona la degradación del suelo, sino que también contribuye a acelerar las nefastas consecuencias del cambio climático.

Recientemente, un grupo de científicos del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha comenzado a experimentar en el desarrollo de tejidos de madera y fibra a partir del cultivo y manipulación celular de otras plantas.

Este equipo está integrado por Luis Fernando Velásquez-García, un experimentado ingeniero de origen colombiano que se especializa en la aplicación de micro y nano sistemas en áreas como la espectrometría de masas, la propulsión y los reactores químicos.

La producción de biomateriales de laboratorio tiene la capacidad de recrear tejidos que pueden encontrarse en diferentes organismos de la naturaleza. En el caso de plantas y árboles, el equipo de Velásquez-García se propone generar su estructura celular mediante un proceso de inducción metabólica. Por el momento, los experimentos se realizaron utilizando plantas de zinnia, aunque en un futuro su equipo espera trasladar la investigación a otras especies vegetales.

Una de las científicas que participan en este estudio, la ingeniera mecánica Ashley Beckwith, encontró la inspiración necesaria para su investigación durante una estadía en una granja. Luego de comprobar lo dañinos que resultan ser para el medio ambiente los métodos de agricultura tradicionales, la profesional quiso, según sus propias palabras, “encontrar una manera más eficiente de utilizar la tierra y los recursos para permitir que más zonas arables permanezcan silvestres”.

Los investigadores comenzaron entonces a desarrollar dentro del laboratorio tejido que se asemeje a la madera, un proceso que no requiere de tierra o luz solar alguna. Este procedimiento, asegura el ingeniero Velásquez-García, es muy similar al que se utiliza para manipular células madre, ya que éstas mantienen una gran similitud con la estructura celular de las plantas.

Extrayendo las células de una planta de zinnia –Zinnia elegans-, el equipo procedió luego a cultivarlas en un líquido de crecimiento para permitirles metabolizar y así propagarse. Tras añadir una mezcla de dos hormonas vegetales –aucin y citoquinina-, los investigadores comenzaron a fomentar en las células la producción de lignina, un polímero orgánico encargado de darle firmeza a la madera.

La capacidad de moldear a esta estructura celular demostró que este procedimiento puede producir materiales que posteriormente cumplan propósitos específicos. La ingeniera Beckswith se valió de la microscopía fluorescente para evaluar visualmente cuáles células se lignificaban, como así también para poder medir su alargamiento y elongación.

La investigación que lleva adelante el equipo de científicos de Velásquez-García podría cambiar la manera en la que la industria maderera del futuro obtiene su materia prima. Si bien biólogos vegetales como David Stern cuestionan la capacidad de esta tecnología para igualar el nivel de producción de la industria maderera, el intento vale la pena. De poder masificarse, este proceso podría darle un necesario respiro a las miles de hectáreas de bosques que desaparecen diariamente de nuestro planeta.

Uno de los beneficios más importantes que ofrece la replicación artificial de células vegetales es la capacidad de seleccionar las partes que serán cultivadas. Esto evita que se generen desperdicios indeseables que se asocian con la producción de materiales biológicos. Además, esta manipulación controlada les permitirá a los científicos mejorar las propiedades y composición química que naturalmente posee cada planta.

Es cierto que, tal como lo reconoce el propio Velásquez-García, el desarrollo de tejidos vegetales en un laboratorio es una técnica que recién se encuentra en sus etapas iniciales. El desafío que más se plantea el científico es la capacidad de reproducir el éxito obtenido con la planta de zinnia en otras especies, algo que realmente le daría a esta investigación el mérito práctico que se espera de ella.

Publicado el 20 de diciembre de 2020 en el Journal of Cleaner Production, este estudio será la base sobre la cual se generarán futuras investigaciones referentes a la cultivación selectiva de materiales vegetales en un laboratorio. Como dato anecdótico, la planta de zinnia ya cuenta con el reconocimiento científico de haberse convertido en la primera planta en haber sido cultivada en el espacio exterior. Esto ocurrió en el año 2016, cuando astronautas de la Estación Espacial Internacional anunciaron que un ejemplar de esta especie comenzó a florecer dentro de las instalaciones.

Paralelamente, la exploración espacial podría beneficiarse de la investigación llevada adelante por el equipo de Velásquez-García. La producción artificial de tejido vegetal in vitro facilitaría enormemente el inminente asentamiento de seres humanos en planetas próximos a ser colonizados, tal como es el caso de Marte.

No caben dudas de que la manipulación genética tiene el potencial de cambiar nuestras vidas, ya sea para tratar enfermedades humanas o para crear medios más sustentables de producción orgánica. El ritmo actual que mantiene la depredación forestal implica que el planeta posee cada vez menos medios para atrapar las emisiones de CO2 y generar oxígeno, creando además la pérdida de diversidad biológica, cambios en las estaciones, fenómenos naturales más devastadores, etc.

El sólo hecho de haber podido demostrar la capacidad de producir tejidos vegetales dentro de un laboratorio le otorga al estudio realizado por el equipo del ingeniero Velásquez-García un mérito inconmensurable. De poder trasladar el éxito obtenido con la planta de zinnia a otras especies del reino vegetal, no caben dudas de que esté descubrimiento será considerado como uno de los más relevantes del siglo XXI

 

Referencias:

Ackerman, D. (21 de Enero de 2021). Could lab-grown plant tissue ease the environmental toll of logging and agriculture? Life Science. Obtenido de https://www.lifescience.net/

Nunez, C. (7 de Enero de 2019). Deforestation explained. National Geographic. Obtenido de https://www.nationalgeographic.com/

Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Share on email

Seguir leyendo

Close