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Los cultivos transgénicos son seguros para las mariposas monarca

mariposa monarca

Entre los mitos y leyendas urbanas que giran en torno a los cultivos transgénicos, se afirma que estos causarían la muerte de reconocidos insectos como la abeja y la mariposa monarca.

En nuestro artículo anterior “¿Son realmente peligrosos los cultivos transgénicos para las abejas?”, presentamos la evidencia científica sobre la seguridad de estos cultivos para los famosos polinizadores y productores de miel. En el presente artículo explicaremos la situación de la mariposa monarca, apreciada por el patrón de colores naranja y negro en sus alas y el famoso fenómeno migratorio que realiza todos los años entre Estados Unidos y México.

Historial de seguridad de la proteína Bt para insectos benéficos

Primero se debe aclarar que los dos principales tipos de cultivos transgénicos a nivel comercial son los resistentes a insectos y tolerantes a herbicida. En el caso de los cultivos transgénicos resistentes a insectos, estos han sido modificados para expresar una (o algunas) de las más de 200 tipos de proteína Bt, la cual es producida en la naturaleza por Bacillus thuringiensis, una bacteria natural del suelo. Cuando esta es ingerida por la larva del insecto plaga, la proteína Bt se activa en condiciones específicas de pH alcalino de su intestino y lo perfora [1][2]. Finalmente el insecto queda incapacitado para alimentarse y muere dentro de unos pocos días [3].

Debido a la especificidad de su acción permite ser usada como insecticida exclusivo para insectos plaga sin afectar a otros insectos no plaga – como abejas o la mariposa monarca ya que el pH de sus intestinos es distinto. De hecho, esta proteína tiene un extenso historial de seguridad y se ha aplicado en forma de spray en agricultura convencional y orgánica desde la década de 1920 [4][5][6].

Además, debido a que los cultivos Bt presentan ventajas como una protección de largo plazo durante toda la temporada, reducen y/o eliminan la necesidad de aplicaciones de insecticidas de amplio espectro [7][8], lo cual reduce el impacto ambiental [9]. Por otro lado, una serie de estudios han demostrado que al reducirse el uso de insecticidas de amplio espectro, esto se traduce en una mayor biodiversidad de insectos no plaga [10][11][12][13][14].

El mito de la mariposa monarca

Un estudio de 1999 encontró que en un entorno de laboratorio, el polen de un tipo de maíz Bt espolvoreado en grandes cantidades sobre el algodoncillo (una maleza que es huésped y fuente alimentaria de las orugas de mariposa monarca) podría perjudicar a la mencionada mariposa [15][16].

Varios grupos de investigadores de universidades y el sector público estudiaron el fenómeno tanto en laboratorio como en condiciones reales de campo durante dos años, produciendo así una evaluación de riesgos. Esta concluyó que cualquier riesgo que suponga el maíz Bt para las poblaciones de mariposas en condiciones del mundo real era insignificante [17].

Posteriormente una revisión de la literatura científica en el año 2002 concluyó que “el cultivo comercial a gran escala de los híbridos de maíz Bt no plantean un riesgo significativo para la población de mariposa monarca” [18].

A pesar de que estas revisiones se publicaron hace más de 15 años, aún activistas o ciertos grupos de interés siguen afirmando erróneamente que los cultivos Bt dañan a la mariposa monarca.

Cultivos tolerantes a herbicidas: el nuevo culpable

En los últimos años, diversos activistas y agrupaciones anti-OGMs se han enfocado en los cultivos transgénicos tolerantes a herbicidas como supuestamente dañinos para la mariposa monarca – estos cultivos están diseñados para ser resistente a herbicidas, principalmente un herbicida de baja toxicidad como el glifosato, de modo que los agricultores puedan aplicar herbicidas y controlar las malezas sin dañar sus cultivos. Estos reclamos se derivan de malas interpretaciones o correlaciones extraídas de estudios de inicios de la presente década.

En 2010 un estudio arrojó que las poblaciones del algodoncillo en los campos se redujeron drásticamente entre 1999 y 2009, al mismo tiempo que los cultivos transgénicos se estaban generalizando en el Medio Oeste de Estados Unidos [19]. Basado en la correlación mencionada, y sin experimentos controlados que compararan tasas de crecimiento de algodoncillo cerca de cultivos transgénicos y cultivos convencionales, el estudio afirmó que la “adopción generalizada de cultivos resistentes a herbicidas probablemente había contribuido a la disminución de algodoncillo en los campos agrícolas”.

Posteriormente en 2012 otro estudio  estimó que entre 1991 y 2010 hubo “descenso del 58% en el algodoncillo del Medio Oeste y una disminución del 81% en la producción de mariposas monarca” en la misma región. Los investigadores afirmaron que sus resultados en conjunto “sugieren fuertemente que la pérdida de algodoncillo agrícola es un importante contribuyente a la disminución de la población de mariposas monarca” [20]. El estudio no evaluó el uso de herbicidas, y por lo tanto no se tenía forma de saber si eran realmente los herbicidas u otro el factor asociado con a la disminución del algodoncillo. A pesar de esto, los autores encontraron correlación entre la adopción de los cultivos tolerantes a herbicidas y la reducción del algodoncillo en el Medio Oeste, e incluso con la limitación mencionada, indicaron como único culpable a este tipo de cultivos, avivando los reclamos de agrupaciones anti-OGMs.

A pesar de que es esperable que el uso de herbicidas (ya sea en cultivos transgénicos o convencionales) reduzcan la presencia de malezas, incluyendo el algodoncillo, este último estudio también encontró que el algodoncillo no-agrícola (es decir el que está presente fuera de los campos de cultivo) también había disminuido en el mismo periodo [20].  Incluso si los herbicidas fueran el factor responsable de la disminución del algodoncillo en campos agrícolas: ¿Serían también la explicación de la disminución de algodoncillo en áreas no agrícolas? ¿El/los factores desconocidos reduciendo el algodoncillo en áreas no agrícolas podrían también estar contribuyendo a su disminución en los campos agrícolas?

En 2014 científicos de la Universidad Estatal de Pensilvania y el Departamento Agrícola de Estados Unidos (USDA) publicaron un nuevo estudio que sugería lo que estaba sospechando la comunidad científica: una realidad mucho más compleja con una serie de factores responsables (y no uno solo) en la reducción del algodoncillo [21].

Como ya se mencionó, no hay duda de que los herbicidas rociados en un campo de cultivo tendrán un impacto negativo en las malezas del campo (incluyendo al algodoncillo), pero el impacto sobre la vegetación fuera de las fronteras del campo es menos evidente. Los resultados de los bioensayos del estudio descartaron la hipótesis convencional de que los herbicidas son el principal culpable de la reducción de la diversidad de plantas nativas en áreas circundantes, y sugirieron que “otros factores más allá de la exposición a herbicidas pueden ser más importantes en la configuración de la distribución y abundancia de la diversidad de especies vegetales a través del paisaje agrícola” [21].

Los investigadores agregaron que a lo largo de las últimas décadas, en el mismo tiempo que el uso de herbicidas ha aumentado, otros factores tales como la simplificación de la rotación de cultivos, la segregación de los cultivos, el ganado y el aumento de la mecanización también han ido evolucionando rápidamente. Además, la limpieza de bosquetes, setos, pastizales y humedales para dar paso a campos más grandes ha continuado a ritmo continuado y, por ende, dado lugar a la pérdida de hábitat.

Para revertir la reducción del algodoncillo, en Estados Unidos tanto el sector público y privado, así como consorcios y ONGs dedicadas a la preservación de esta mariposa, están dirigiendo  grandes sumas de dinero y esfuerzos para sembrar superficies considerables con algodoncillo fuera de áreas agrícolas – como bordes de carreteras, áreas silvestres, jardines, escuelas y otros lugares [22][23][24][25].

Al parecer no solo es el algodoncillo

En 2016 investigadores de la Universidad de Cornell publicaron un estudio con los resultados de 22 años de datos recogidos por el Fondo Mundial para la Naturaleza (WWF) y la ciencia ciudadana en toda América del Norte, reconstruyendo así el ciclo de vida de la mariposa – con el objetivo de hacer inferencias acerca de lo que está impactando a las mariposas [26].

Tras análisis estadísticos y observación de las rutas migratorias, los científicos hallaron que es poco probable que la falta de algodoncillo sea la causante de la disminución de la población de la monarca. Los factores responsables serían las escasas y dispersas fuentes otoñales de néctar, el clima, fragmentación del hábitat, degradación continua en los sitios de hibernación y pesticidas. También afirmaron que la población de monarca es seis veces mayor de lo que era hace dos años, cuando estaba en su punto más bajo [26].

Agregan que “los esfuerzos de conservación requieren un enfoque adicional en las fases posteriores de ciclo migratorio anual de la monarca”.

Mariposa monarca: ¡Un transgénico natural!

A pesar de que la mariposa monarca sigue siendo un tópico recurrente citado por los movimientos anti-OGM (incluso el sistema de etiquetado “libre de transgénicos” en Estados Unidos usa esta mariposa como en su logo), investigación reciente mostró que esta mariposa es un organismo transgénico creado por la misma naturaleza.

En 2015 un grupo de investigadores de la Université François Rabelais (Francia) y la Universidad de Valencia (España) descubrieron que varias especies de mariposas, algunas como la monarca y la del gusano de seda, tienen en su ADN porciones de material genético proveniente de una especie de avispa – el cual fue transferido por un bracovirus. Estos genes adquiridos probablemente le otorgaron ventajas adaptativas; de hecho, dos de los genes adquiridos podrían tener un papel protector frente a patógenos que afectan a la mariposa [27][28].

Referencias:

  1. Lallès J.P. (2010). Intestinal alkaline phosphatase: multiple biological roles in maintenance of intestinal homeostasis and modulation by diet, Nutrition Reviews, 68 (6) 323-332
  2. Pardo-López L., Soberón M. & Bravo A. (2013). Bacillus thuringiensis insecticidal three-domain Cry toxins: mode of action, insect resistance and consequences for crop protection, FEMS Microbiology Reviews, 37 (1) 3-22
  3. ISAAA, 2014. Pocket K No. 6: Bt Insect Resistant Technology. Disponible en: http://www.isaaa.org/resources/publications/pocketk/6/default.asp
  4. Koch MS, Ward JM, Levine SL, Baum JA, Vicini JL and Hammond BG (2015) The food and environmental safety of Bt crops. Frontier in Plant Science, 6:283
  5. Wei, Jun-Zhi; Hale, Kristina; Carta, Lynn; Platzer, Edward; Wong, Cynthie; Fang, Su-Chiung; Aroian, Raffi V. (2003). “Bacillus thuringiensis crystal proteins that target nematodes”.  Proceedings of the National Academy of Sciences, 100 (5): 2760–5
  6. Lemaux, Peggy G. (2008). “Genetically Engineered Plants and Foods: A Scientist’s Analysis of the Issues (Part I)”. Annual Review of Plant Biology, 59: 771–812
  7. James, Clive. 2016. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2015. ISAAA Brief No. 51. ISAAA: Ithaca, NY. | Resumen ejecutivo disponible en: http://isaaa.org/resources/publications/briefs/51/executivesummary/default.asp
  8. Klümper W, Qaim M (2014) A Meta-Analysis of the Impacts of Genetically Modified Crops. PLoS ONE, 9(11): e111629. doi:10.1371/journal.pone.0111629
  9. Areal, F., Riesgo, L. (2015). Probability functions to build composite indicators: a methodology to measure environmental impacts of genetically modified crops. Ecological Indicators, 52. pp. 498-516.
  10. Marvier M, McCreedy C, Regetz J, Kareiva P. (2007). A meta-analysis of effects of Bt cotton and maize on nontarget invertebrates. Science, 316(5830):1475-7.
  11. Lu, Y., Wu, K., Jiang, Y., Guo, Y. and Desneux, N. (2012) Widespread adoption of Bt cotton and insecticide decrease promotes biocontrol services. Nature, 487 362–365
  12. Wolfenbarger, L. L., Naranjo, S. E., Lundgren, J. G., Bitzer, R. J., & Watrud, L. S. (2008). Bt Crop Effects on Functional Guilds of Non-Target Arthropods: A Meta-Analysis. PLoS ONE, 3(5), e2118.
  13. Tian JC, Long LP, Wang XP, Naranjo SE, Romeis J, Hellmich RL, Wang P, Shelton AM. Using Resistant Prey Demonstrates That Bt Plants Producing Cry1Ac, Cry2Ab, and Cry1F Have No Negative Effects on Geocoris punctipes and Orius insidiosus. Environmental Entomology, 2014; 43 (1): 242
  14. Gautam S, Olmstead D, Tian JC, Collins HL, Shelton AM. Tri-Trophic Studies Using Cry1Ac-ResistantPlutella xylostella Demonstrate No Adverse Effects of Cry1Ac on the Entomopathogenic Nematode, Heterorhabditis bacteriophora. Journal of Economic Entomology, 2014; 107 (1): 115
  15. Losey JE et al. (1999). Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature, 399: 214
  16. “Engineered corn kills monarch butterflies”. Cornell News. Mayo 19, 1999.  Disponible en: http://www.news.cornell.edu/releases/May99/Butterflies.bpf.html
  17. Sears MK, Hellmich RL, Stanley-Horn DE, Oberhauser KS, Pleasants JM, Mattila HR, Siegfried BD, Dively GP. (2001). “Impact of Bt corn pollen on monarch butterfly populations: a risk assessment”. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98 (21): 11937–42.
  18. Gatehouse AM, Ferry N, Raemaekers RJ. (2002). “The case of the monarch butterfly: a verdict is returned”. Trends in Genetics, 18 (5): 249–51
  19. Hartzler RG. (2010). Reduction in common milkweed (Asclepias syriaca) occurrence in Iowa cropland from 1999 to 2009. Crop Protection, 29: 1542–1544
  20. Pleasants, J. M. and Oberhauser, K. S. (2013). Milkweed loss in agricultural fields because of herbicide use: effect on the monarch butterfly population. Insect Conservation and Diversity, 6: 135–144
  21. Egan, J. F., Graham, I. M. and Mortensen, D. A. (2014), A comparison of the herbicide tolerances of rare and common plants in an agricultural landscape. Environmental Toxicology and Chemistry, 33: 696–702
  22. “Imperiled Monarch Butterflies Get $3.2 Million From U.S. Government”. National Geographic. Febrero, 2015. Disponible en http://news.nationalgeographic.com/news/2015/02/150209-monarch-butterfly-milkweed-habitat-conservation-insect-science/
  23. “Monsanto Announces Multi-Year Commitment to Help Monarch Butterflies”. Monsanto. Marzo, 2015. Disponible en: http://news.monsanto.com/press-release/giving/monsanto-announces-multi-year-commitment-help-monarch-butterflies
  24. “Iowa Monarch Conservation Consortium”. Iowa State University. Abril, 2015. Disponible en: http://monarch.ent.iastate.edu/about-iowa-monarch-conservation-consortium
  25. “Free Milkweeds for Restoration Projects”. MonarchWatch. Disponible en: http://monarchwatch.org/bring-back-the-monarchs/milkweed/free-milkweeds-for-restoration-projects/
  26. Hidetoshi Inamine, Stephen P. Ellner, James P. Springer, Anurag A. Agrawal. Linking the continental migratory cycle of the monarch butterfly to understand its population decline. Oikos, 2016.
  27. Laila Gasmi, Helene Boulain, Jeremy Gauthier, Aurelie Hua-Van, Karine Musset, Agata K. Jakubowska, Jean-Marc Aury, Anne-Nathalie Volkoff, Elisabeth Huguet, Salvador Herrero, Jean-Michel Drezen. Recurrent Domestication by Lepidoptera of Genes from Their Parasites Mediated by Bracoviruses. PLOS Genetics, 2015; 11 (9): e1005470
  28. “Mariposas naturalmente transgénicas”. El País. Septiembre, 2015. Disponible en: http://elpais.com/elpais/2015/09/17/ciencia/1442453952_373844.html

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