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BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA Y MEDIO AMBIENTE

Texto de la ponencia presentada por Los Verdes de Extremadura en las Jornadas sobre productos transgénicos en agricultura (Universidad de Córdoba, noviembre de 2000)

A pesar de que las ciencias conocidas colectivamente como biotecnología agrícola o ingeniería genética podrían teóricamente contribuir a una agricultura sustentable y a la protección del medio, sin embargo, según la actual estructura empresarial de la industria que está poniendo en práctica la biotecnología agrícola, el marco ético en el que se desarrrolla, más el sistema de derechos de propiedad intelectual asociado, la biotecnología agrícola representa una grave amenaza ya que está acelerando el desarrollo de un "modelo industrial" de producción y suministro alimentario.

Añadido a esto, son cada vez más los trabajos que prueban cómo los impactos ecológicos de los cultivos transgénicos son ya significativamente importantes, existiendo numerosas razones por las cuales la biotecnología agrícola es incompatible con una agricultura sostenible.

INTRODUCCIÓN

Los cultivos transgénicos son crecientemente una característica dominante en los paisajes agrícolas de USA, China, Argentina, México y Canadá. A nivel mundial el área plantada con cultivos transgénicos creció veinte veces desde 3 millones de hectáreas en 1996 hasta 40 millones en 1999.

Esta tecnología ha estado impulsada principalmente por empresas multinacionales como Monsanto, DuPont, Novartis, etc., para las cuales los cultivos transgénicos son una manera de reducir la dependencia de insumos, tales como plaguicidas y fertilizantes (Altieri, 1999).

Dado el poder que tiene la biotecnología, los riesgos ecológicos más graves que presenta el uso comercial de cultivos transgénicos son, de acuerdo a varios autores (Rissler y Mellon, 1996; Krimsky y Wrubel, 1996):

- La expansión de los cultivos transgénicos amenaza la diversidad genética al promover la simplificación de los sistemas de cultivos y la acentuación de la erosión genética.

- La transferencia potencial de genes de cultivos resistentes a herbicidas hacia variedades silvestres o parientes semidomesticados a través de flujo genético, vía polen, puede crear supermalezas.

- Los cultivos resistentes a herbicidas se pueden transformar en malezas en las cosechas siguientes.

- El uso de cultivos resistentes a herbicidas puede disminuir las posibilidades de diversificación de cultivo y dar lugar a una reducción de la agrobiodiversidad.

- La transferencia horizontal de genes, a través de vectores y su recombinación, puede crear nuevas bacterias patógenas.

- La recombinación de vectores que generan variedades de virus más nocivas, sobre todo en plantas transgénicas con genes virales diseñadas para ser resistentes a los virus.

- El riesgo de que los insectos plaga rápidamente desarrollen resistencia a los cultivos que contienen la toxina de Bacillus thuringiensis (Bt).

- El uso masivo de la toxina de Bt en cultivos puede desencadenar interacciones potencialmente negativas que afecten a procesos ecológicos, tanto en el suelo como en el ambiente agrícola, y reduzcan poblaciones de organismos benéficos en el suelo y en las cadenas tróficas.

Todos estos peligros aumentan más si tenemos en cuenta que a nivel mundial el área bajo monocultivos transgénicos aumenta enormemente por presiones comerciales y de mercados, y con el agravante de que en la mayoría de los países no existen regulaciones estrictas de bioseguridad.

EL ESTADO DE LA CUESTIÓN

La mayoría de las innovaciones en biotecnología agrícola no están motivadas por la búsqueda de respuestas a las necesidades humanas sino hacia el incremento de la rentabilidad. Veamos algunos datos (Altieri, 1999):

- Al menos 27 empresas, entre las que se incluyen las ocho compañías de plaguicidas más grandes del mundo -Bayer, Ciba-Geigy (ahora Novartis), ICI, Rhone-Poulenc, Dow/Elanco, Monsanto, Hoescht y DuPont- y virtualmente todas las compañías de semillas, muchas de las cuales han sido adquiridas por compañías químicas, han comenzado investigaciones sobre plantas resistentes a herbicidas. Está claro que creando cosechas resistentes a sus herbicidas, una compañía puede expandir el mercado de sus productos químicos patentados.

Entre los cultivos diseñados para la tolerancia genética a uno o más herbicidas se incluyen actualmente: alfalfa, canola, algodón, maíz, avena, petunia, patata, arroz, sorgo, soja, remolacha, caña de azúcar, girasol, tabaco, tomate, trigo y otros.

- Aunque algunas pruebas son conducidas por universidades y organizaciones de investigación avanzada, la investigación está cada vez más influida por el sector privado. El 46% de las empresas de biotecnología financian la investigación biotecnológica llevada a cabo en las universidades, mientras que 33 de los 50 estados de EE.UU. tienen centros compartidos entre universidad e industria para la transferencia de biotecnología.

- Las empresas multinacionales, en la actualidad, tienden a crear amplios mercados internacionales para un sólo producto, generando así las condiciones de uniformidad genética en el paisaje rural. Además, la protección de patentes y los derechos de propiedad intelectual adoptados por la Organización Mundial de Comercio (OMC), no permiten a los agricultores reutilizar, compartir ni almacenar sus semillas, aumentando así la posibilidad de que unas pocas variedades lleguen a dominar todo el mercado de semillas. Esto trae consigo mayor vulnerabilidad a patógenos o plagas y la pérdida de la diversidad genética.

- Según los defensores de los cultivos resistentes a herbicidas, esta tecnología representa una innovación que permite a los agricultores simplificar las tareas de control de malezas, al reducir el uso de herbicidas a situaciones de post-emergencia, usando un sólo herbicida de amplio espectro que se descompone con relativa rapidez en el suelo. Los herbicidas con esas características incluyen entre otros el glifosato, el bromoxynil, la sulfonylurea, el imidazolinones y el glufosinato amonio.

Sin embargo, en la actualidad, el uso de cultivos resistentes a herbicidas probablemente incrementará el uso de herbicidas específicos. Además, ha sido probado que el uso de un sólo herbicida reiteradamente sobre un cultivo, aumenta en gran medida las posibilidades de que la población de malezas desarrolle resistencia al herbicida.

Las sulfonylureas y los imidazilones son particularmente propensos a la rápida evolución de malezas resistentes y se conocen hasta 14 especies de malezas que se han vuelto resistentes a los herbicidas con sulfonylurea (Holt y Le Baron, 1993). Ya existen dos especies de malezas que han desarrollado resistencia a glifosato, Eleusine indica en Malasia y Lolium rigidum en Australia.

Hay evidencia de que el bromoxynil causa defectos de nacimiento en animales de laboratorio, es tóxico para los peces y puede causar cáncer en seres humanos. Debido a que el bromoxynil es absorvido por vía dermatológica, y a que causa defectos de nacimiento en roedores, es probable que presente riesgos para los agricultores y trabajadores del campo (Paoletti y Pimentel, 1996).

Se sabe que el glyfosato se acumula en frutas y tubérculos, ya que experimenta una escasa degradación metabólica en las plantas, lo que plantea interrogantes sobre la seguridad de estas plantas tratadas, como alimento.

- Las liberaciones a gran escala de cultivos transgénicos pueden provocar el flujo de transgenes de los cultivos a otras plantas silvestres que entonces pueden transformarse en malezas. El proceso biológico que preocupa aquí es la introgresión, es decir, la hibridación entre las distintas especies de plantas. La evidencia indica que ya existen tales intercambios genéticos entre las plantas silvestres, malezas y cultivos.

Existen estudios que documentan que la resistencia transgénica al glufoinate es capaz de pasarse de Brassica napus a poblaciones silvestres de Brassica napa y de persistir bajo condiciones naturales. También hay cultivos que crecen en las proximidades de malezas silvestres que no son parientes cercanos pero que pueden tener algún grado de compatibilidad cruzada tales como los cruces de Raphanus raphanistrum X R. sativus (rábano) y del pasto Johnson X maíz sorgo (Darmency, 1994). Evidencias sugieren que la creación de supermalezas puede originarse por el paso de una característica de "fitness" de cultivos transgénicos a malezas. Este es el caso de la introgresión de Avena sativa transgénica resistente al virus BYDB, que podría conferir resistencia al virus a Avena fatua, una maleza susceptible al virus, liberando así a la maleza de un factor de supresión natural.

La eliminación total de malezas, mediante el empleo de herbicidas de amplio espectro, puede provocar impactos ecológicos indeseables, ya que se ha demostrado que un nivel adecuado de diversidad de malezas en los alrededores o dentro de los campos de cultivo puede desempeñar un papel ecológico importante, como por ejemplo la estimulación del control biológico de plagas, y la mejora de la cobertura protectora contra la erosión del suelo (Altieri, 1994).

- Según la industria, los cultivos transgénicos con inserción de genes de Bt (Bacillus thuringiensis), prometen reemplazar el uso de insecticidas sintéticos en el control de plagas de insectos. Sin embargo, puesto que la mayoría de los cultivos padecen diversas plagas de insectos, igualmente habrá que aplicar insecticidas para controlar otras plagas diferentes a los Lepidóptera, que son sensibles a la endotoxina expresada por los cultivos Bt (Gould, 1994).

Por otro lado, se sabe que varias especies de Lepidóptera han desarrollado resistencia a la toxina Bt tanto en pruebas de campo como de laboratorio, lo que hace suponer graves problemas de resistencia en cultivos Bt, donde la expresión continua de la toxina crea una fuerte presión selectiva.

También se podría afectar directamente a enemigos naturales a través de los efectos de la toxina a nivel intertrófico. Estudios realizados con papas que poseen la lectina GNA en Escocia sugieren que los áfidos fueron capaces de secuestrar la toxina de la papa y transferirla a sus depredadores (coccinélidos), afectando a su vez la reproducción y longevidad de estos escarabajos benéficos. En Suiza se encontró que la toxina Bt Cry1 Ab afectó negativamente al predator Chrysoperla carnea.

Todos los herbívoros que colonizan cultivos Bt en el campo, aunque no sean letalmente afectados, pueden ingerir tejidos que contienen la proteína Bt, la cual pueden pasar a sus enemigos naturales en una forma más o menos procesada. La posibilidad de que las toxinas Bt se muevan a través de las cadenas alimentarias de los artrópodos presenta graves implicaciones para el control biológico en el agroecosistema (Hilbeck et al., 1998).

Las toxinas de Bt pueden incorporarse al suelo a través del material vegetal que se descompone, y pueden persistir entre 2 y 3 meses, resistiéndose a la degradación al ligarse a las partículas humicas o de arcilla, mientras mantienen la actividad de la toxina (Donegan y Seidler, 1999). Existen estudios que documentan la presencia de excreciones radiculares de la toxina provenientes de maíz Bt (Saxena et al., 1999).

Estas toxinas activas de Bt que se acumulan en el suelo y en el agua y que provienen de los desechos de cultivos transgénicos, pueden afectar negativamente a los invertebrados y microorganismos terrestres y acuáticos, así como a los procesos cíclicos de nutrientes (Palm et al., 1996). Investigadores en Cornell encontraron que el polen depositado en vegetación adyacente a los campos puede afectar a poblaciones de Lepidópteros no plaga, como el caso de la mariposa monarca (Losey et al., 1999).

Una consecuencia muy grave para el medio ambiente, como resultado del uso masivo de la toxina Bt en algodón u otro cultivo que ocupe una gran superficie del paisaje agrícola, es que los agricultores vecinos con cultivos diferentes al algodón, pero que comparten complejos similares de plagas, pueden ver cómo poblaciones de insectos resistentes colonizan sus campos.

- Algunos científicos han intentado diseñar plantas resistentes a infecciones patógenas incorporando genes para productos virales en el genoma de las plantas. Aunque el uso de genes virales para la resistencia a virus en cultivos tiene beneficios potenciales, hay algunos riesgos.

La recombinación entre el ADN del virus y un ADN viral dentro del cultivo transgénico podría producir un nuevo patógeno que provoque problemas de enfermedad más severos. Algunos investigadores han demostrado que en plantas transgénicas ocurren recombinaciones y que, bajo ciertas condiciones, se puede producir una nueva raza viral con un rango alterado de huéspedes (Snow y Moran, 1997).

CONCLUSIONES

La historia de la agricultura nos enseña que las enfermedades de las plantas, las plagas de insectos y las malezas se volvieron más severas con el desarrollo del monocultivo, y que los cultivos intensivos y manipulados genéticamente pierden pronto su diversidad genética. Con estos antecedentes no hay razón para creer que los insectos, malezas y patógenos no desarrollarán resistencia a los cultivos transgénicos, como ha sucedido con los plaguicidas.

No importa qué estrategias se usen para retardar la resistencia, las plagas se adaptarán y superarán las barreras agronómicas. Las enfermedades y las plagas siempre han aumentado con los cambios que implica una mayor homogeneidad en la agricultura.

El hecho de que la hibridación interespecífica y la introgresión sean comunes a especies tales como el girasol, maíz, sorgo, colza, arroz, trigo y patatas, sienta las bases para esperar un flujo de genes entre los cultivos transgénicos y sus parientes silvestres, creando así nuevas malezas resistentes a los herbicidas.

A pesar de que algunos científicos argumentan que la ingeniería genética no es diferente al mejoramiento convencional, los críticos de la biotecnología afirman que la tecnología del ADN recombinante permite la expresión de nuevos genes exóticos en las plantas transgénicas. Estas transferencias de genes están mediadas por vectores que derivan de virus y plásmidos causantes de enfermedades, que tienen la capacidad de atravesar las barreras entre las especies de tal forma que pueden transferir genes entre una gran variedad de especies, infectando así a muchos otros organismos del ecosistema (Streinbrecher, 1996).

Pero los efectos ecológicos no se limitan a la resistencia de las plagas y la creación de nuevas malezas o tipos de virus. Como se argumenta aquí, los cultivos transgénicos pueden producir toxinas ambientales que se mueven a través de la cadena alimenticia y que también pueden terminar en el suelo y en el agua afectando a invertebrados y probablemente a procesos biológicos tales como el reciclaje de nutrientes. Además de la simplificación típica de los agroecosistemas con transgénicos dominados por una especie o variedad, agravará aún más los efectos ecológicos de la agricultura moderna carente de biodiversidad.

Lo más importante sin embargo es analizar el porqué se ha desarrollado esta tecnología, cuando existen alternativas para superar todos los problemas de plagas para los que supuestamente se han desarrollado los transgénicos.

La mayoría de los estudios demuestran que los rendimientos de los HRC (este término no está definido) no se incrementan; de hecho, la soja RR presenta menores rendimientos que la convencional, y el maíz Bt presenta en promedio rendimientos 10-20% mayores sólo bajo condiciones de alta incidencia de la plaga clave del maíz. El ahorro en el uso de insecticidas ha sido mínimo y esto sólo mientras los lepidópteros no desarrollen resistencia. En cambio, sistemas alternativos de producción de maíz, que no usan pesticidas, muestran rendimientos comparables (4,8-9 t/ha) a los de agricultores convencionales (5-7 t/ha) y a los trangénicos, cuyos rendimientos no sobrepasan 8 o 9 t/ha.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

- Altieri, M.A. 1994. Biodiversity and Pest Management in Agroecosystems. Haworth Press, New York.

- Altieri, 1999. Los impactos ecológicos de los cultivos transgénicos y las razones por las cuales la biotecnología agrícola es incompatible con una agricultura sostenible. En: Agroecología y Desarrollo (en prensa).

- Darmency, H. 1994. The impact of Hybrids Between Genetically Modified Crop Plants and their Related Species: introgression and weediness. Molecular Ecology 3: 37-40.

- Donegan, K. and R.J. Seidler 1999. Effects of transgenic plants on soil and plant microorganisms. Recent. Research Devel. Microbiol. 3: 415-424.

- Gould, F. 1994. Potential and Problems with High-Dose Strategies for Pesticidal Engineered Crops. Biocontrol Science and Technology 4: 451-461.

- Hilbeck, A., M. Baumgartner, P.M. Fried and F. Bigler 1998. Effects of transgenic Bacillus thuringiensis corn fed prey on mortality ad development time of immature Chrysoperla carnea (Neuroptera: Chrysopidae) Environmental Entomology 27: 460-487.

- Holt, J.S. and H.M. Le Baron 1990. Significance and distribution of herbicide resistance. Weed Technol. 4: 141-149.

- Krimsky, S. and R.P. Wrubel 1996. Agricultural Biotechnology and the Environment: science, policy and social issues. University of Illinois Press, Urbana.

- Losey, J. et al. 1999. Transgenic pollen harms monarch butterfly. Nature 400: 519.

- Palm, C.J., D.L. Schaller, K.K. Donegan and R.J. Seidler 1996. Persistence in Soil of Transgenic Plant Produced Bacillus thuringiensis var. Kustaki -endotoxin. Canadian Journal of Microbiology (in press).

- Paoletti, M.G. and D. Pimentel 1996. Genetic Engineering in Agriculture and the Environment: assessing risks and benefits. BioScience 46: 665-671.

- Rissler, J. and M. Mellon 1996. The Ecological Risks of Engineered Crops. MIT Press, Cambridge.

- Saxena, D., S. Flores and G. Stotsky 1999. Insecticidial toxin in root exudates from Bt corn. Nature 402: 480.

- Snow, A.A. and P. Moran 1997. Commercialization of transgenic plants: potential ecological risks. BioScience 47: 86-96.

- Steinbrecher, R.A. 1996 From Green to Gene Revolution: the environmental risks of genetically engineered crops. The Ecologist 26: 273-282.