Los guisantes, los frijoles y el trébol comparten un superpoder que los diferencia del maíz, el trigo y el arroz: no dependen de fertilizantes nitrogenados para crecer. Esta capacidad les permite formar alianzas naturales con bacterias capaces de transformar el nitrógeno del aire en un nutriente aprovechable para la planta. Hasta ahora, esta simbiosis parecía reservada para unas pocas especies. Sin embargo, un reciente hallazgo en la Universidad de Aarhus apunta a que ese límite podría desaparecer.
El interruptor biológico del éxito
Investigadores daneses descubrieron que la clave para esta relación simbiótica no se encuentra en mecanismos complejos o estructuras especializadas, sino en un pequeño fragmento de una proteína presente en las raíces. Esa proteína actúa como un receptor que interpreta las señales químicas de los microorganismos del suelo. Puede sonar como ciencia ficción, pero al modificar solo dos aminoácidos dentro de esta proteína, los científicos lograron que una planta normalmente defensiva aceptara cooperar con bacterias fijadoras de nitrógeno.
Este descubrimiento, liderado por los profesores Kasper Røjkjær Andersen y Simona Radutoiu, demuestra que basta una pequeña alteración para que una planta cambie su comportamiento radicalmente. Si antes el receptor actuaba como una alarma ante presencias externas, ahora puede funcionar como una invitación a colaborar.
Simbiosis o defensa: una decisión molecular
Las plantas se enfrentan cada día a un dilema: permitir la entrada de microorganismos o bloquearlos para evitar infecciones. La decisión se basa en señales químicas captadas por receptores en la superficie celular. Algunas bacterias son claramente perjudiciales y desencadenan respuestas inmunes, pero otras, como las que fijan nitrógeno, solo buscan asociarse en beneficio mutuo.
En las leguminosas, esta cooperación es natural. Las bacterias entran en las raíces, se alojan en estructuras llamadas nódulos, y desde allí transforman el nitrógeno atmosférico en compuestos que la planta puede absorber. La investigación de Aarhus identifica una región específica en el receptor de raíz, bautizada como Symbiosis Determinant 1, que actúa como un interruptor entre la defensa y la colaboración. Modificando este pequeño tramo, se puede reprogramar la respuesta de la planta.
Primeros éxitos en cebada
Para probar su teoría, el equipo comenzó trabajando con Lotus japonicus, una planta modelo usada en investigaciones de simbiosis vegetal. Al comprobar que el cambio funcionaba, dieron el siguiente paso: aplicar la misma modificación en cebada, un cereal que normalmente no tiene esta capacidad simbiótica.
El resultado fue positivo. La cebada modificada respondió favorablemente a las bacterias fijadoras de nitrógeno, mostrando que es posible extender esta función a cultivos que hoy dependen de fertilizantes. Aunque los experimentos están en fase temprana, la posibilidad de adaptar este mecanismo a otros cereales como el trigo, el maíz o el arroz está sobre la mesa.
Implicaciones agrícolas y climáticas
El uso de fertilizantes nitrogenados representa un enorme gasto energético y ambiental. Producirlos consume cerca del 2% de la energía mundial, y su uso excesivo contribuye a la emisión de gases de efecto invernadero y a la contaminación de acuíferos.
Imaginar un sistema agrícola donde los cultivos generen su propio nitrógeno cambiaría las reglas del juego. Menos fertilizante implica menores costes, menos contaminación y un paso importante hacia una agricultura más sostenible.
Aún hay piezas por descubrir. Esta mutación no es el único requisito para que un cereal establezca simbiosis completa con bacterias. Como lo indica la propia Radutoiu, aún se deben identificar otros «ingredientes» genéticos que hacen posible la simbiosis completa.
Horizonte para los supercultivos
Este descubrimiento se publica en la revista Nature, respaldado por una amplia colaboración científica. No es una promesa vacía ni un experimento aislado, sino un paso sólido dentro de una línea de investigación activa desde hace décadas. La idea de transferir capacidades simbióticas a los grandes cultivos no es nueva, pero este hallazgo ofrece una vía clara y realista para lograrlo.
Estamos ante un cambio de paradigma. Si antes la agricultura moderna dependía del aporte externo de nutrientes, ahora la biotecnología abre la puerta a cultivos que autogestionen su nutrición, con beneficios tanto económicos como ecológicos.
Este avance también podría tener impacto en regiones donde el acceso a fertilizantes es limitado, mejorando la productividad sin aumentar la dependencia de insumos industriales.