El biólogo que olfatea las plantas atacadas por plagas
Su descubrimiento de cómo las plantas de maíz se defienden de las plagas fue recibido inicialmente con bastante escepticismo. Pero, más de treinta años después Ted Turlings ha sido galardonado con un prestigioso premio científico suizo y está abriendo nuevas vías hacia una agricultura con menos pesticidas. Nos reunimos con él en su laboratorio.
Ted Turlings acerca la nariz a la parte superior de una pequeña campana de cristal. Dentro hay una plántula de maíz con las hojas dañadas y una oruga de color oscuro. “El olor es típico”, dice. Es el aroma que se desprende cuando el maíz es atacado por la plaga, y es una combinación del olor a hierba recién cortada y olor a heno”.
Con los años, el biólogo no sólo ha aprendido a reconocer por el olfato los volátiles que libera el maíz. También se ha convertido en uno de los mayores expertos mundiales en las interacciones entre plantas e insectos y en el control biológico de organismos nocivos. Cuando nos reunimos con él en su laboratorio de la Universidad de Neuchâtel, en la región occidental de Suiza, Ted Turlings se encuentra comprobando el equipo de medición de su grupo de investigación.
Originario de los Países Bajos, comenzó su carrera científica en Estados Unidos, en la Universidad de Florida y el Departamento de Agricultura. Trabaja en Suiza desde 1993, inicialmente en la ETH de Zúrich y después, desde 1996, en la Universidad de Neuchâtel (UniNE). Desde 2014, dirige el Centro de Competencia en Ecología Química de la UniNE y es presidente de la Sociedad Internacional de Ecología Química desde 2023.
Seis plántulas de maíz dentro de sendas campanas de cristal se hallan conectadas por tubos blancos de teflón. Un dispositivo recoge las moléculas olorosas que desprenden en el aire. “Estas sustancias atraen al enemigo natural de la oruga. Para la planta, es una forma de defensa”, explica Kathrin Altermatt, que lleva a cabo las observaciones en el laboratorio junto a otros estudiantes de doctorado y máster. A sus 64 años, su profesor se acerca a la edad oficial de jubilación.
Sin embargo, Ted Turlings no tiene intención de detenerse y se prepara para una nueva etapa en su carrera. Quiere dar por fin un buen uso a sus investigaciones sobre el mecanismo de defensa de las plantas de maíz y desarrollar soluciones baratas y eficaces contra las plagas de insectos, que destruyen hasta el 40% de las cosechas agrícolas del mundoEnlace externo.
“Hace tiempo que dije que la investigación no sólo debe dar lugar a publicaciones científicas, sino que también debe contribuir a encontrar soluciones a problemas importantes”, afirma.
La ayuda del enemigo del enemigo
Ted Turlings trabaja en un sensor de olores capaz de detectar en tiempo real las moléculas volátiles producidas por la planta de maíz infestada de orugas. Estos compuestos orgánicos atraen a las avispas parasitoides que ponen sus huevos en el cuerpo de la oruga. Cuando crecen, las larvas de avispa devoran la oruga desde dentro, matándola. “La planta se defiende llamando a un enemigo de su enemigo para que la rescate”, dice Turlings.
Su idea es instalar el sensor en maquinaria agrícola o en un robot que se desplace por los maizales. Así, el dispositivo podrá avisar a los responsables de una explotación de lo que le ocurre a su cosecha, incluso antes de que los daños de la plaga sean visibles, explica Turlings.
El sensor más prometedor es actualmente demasiado voluminoso y caro -al menos 300.000 francos suizos- para su implantación a gran escala en los países en desarrollo. Una empresa de Zug, en el centro de Suiza, trabaja ya en un modelo más pequeño y barato.
El robot equipado con el sensor de olores podría identificar la zona del cultivo que ha sido infestada, lo que permitiría intervenir de forma selectiva y reducir el uso de pesticidas.
Los pesticidas sintéticos son perjudiciales para el medio ambiente y para las personas que los utilizan, pero su uso en todo el mundo casi se ha duplicado desde la década de 1990Enlace externo. Para ayudar a reducir su uso, Ted Turlings pretende enfrentarse a otro enemigo natural de la oruga.
Un gel de gusanos contra la oruga
Los nematodos son gusanos microscópicos que suelen vivir en el suelo. Pueden formar parte del arsenal de defensa de la planta de maíz y son atraídos por las sustancias que liberan las raíces. Pero, al igual que la avispa, también pueden atacar y matar a la oruga que devora las hojas. Ted Turlings y su equipo han desarrollado un gel que contiene estos nematodos y que puede aplicarse directamente en el centro de la hoja de maíz, desde donde la oruga empieza a devorar la planta.
En Europa, Estados Unidos o Asia, el gel podría teóricamente ser depositado directamente por el robot que ha “olfateado” la presencia de una plaga. En África, donde es poco probable que las cooperativas agrícolas puedan permitirse esta tecnología, el gel podría aplicarse a mano con grandes “jeringuillas”. Los experimentos realizados en RwandaEnlace externo demostraron que este método de control biológico puede ser tan eficaz como los pesticidas, según Turlings.
El gel de nematodos podría ayudar en la lucha contra el lepidóptero (Spodoptera frugiperda), un lepidóptero originario de América del Sur y del Norte. Desde que se detectó por primera vez en el continente africano en 2016, la plaga ha colonizado por completo la región subsahariana, infestando casi todos los campos y causando daños por valor de miles de millones de dólaresEnlace externo.
“Puede migrar a distancias muy largas y, favorecida por el calentamiento global, lo más probable es que también llegue a Europa”, afirma Turlings. La plaga, predice, podría llegar a Suiza en dos o tres años.
Descubrimiento, escepticismo y finalmente reconocimiento
Ted Turlings nació en los Países Bajos y siempre le ha apasionado la naturaleza. Sin embargo, nunca imaginó que trabajaría con insectos. Recuerda que de niño era un amante de los pájaros y madrugaba para observar especies raras en las dunas de la costa.
Fue al estudiar biología cuando sus profesores le orientaron hacia el control biológico. Este método aprovecha las relaciones antagónicas entre organismos para contrarrestar las poblaciones de especies nocivas para las plantas y los seres humanos.
A los 25 años, Ted Turlings se trasladó a Florida, al Departamento de Agricultura de EE.UU., para realizar su doctorado. Allí, mientras estudiaba cómo las avispas parasitoides pueden identificar con precisión las plantas de maíz infestadas de orugas, hizo el descubrimiento más importante de su carrera.
Lo que atrae a la avispa no es el olor de la oruga, ni el de sus excrementos, como se pensaba, sino el olor que emite la planta al entrar en contacto con una sustancia contenida en la saliva del parásito. Fue un descubrimiento intrigante, recuerda Turlings, porque sugería que la planta es capaz de reconocer al organismo que la devora y reacciona emitiendo sustancias odoríferas particulares.
El joven investigador fue el primero en determinar la identidad química exacta de las moléculas volátiles emitidas por la planta del maíz y más tarde participó en la identificación del compuesto clave – posteriormente denominado volicitina – hallado en la saliva de las orugas.
El descubrimiento se publicó Enlace externoen la revista Science en 1990, pero al principio fue recibido con escepticismo por otros biólogos que estudiaban las interacciones entre plantas e insectos.
Richard Karban, entomólogo de la Universidad de California, recuerda bien las reacciones de otros investigadores que trabajaban en ese campo. No le sorprendió el escepticismo ante el nuevo descubrimiento de Ted Turlings. “En general, los científicos son conservadores cuando se trata de nuevas ideas que desafían sus creencias de siempre”, afirma en un correo electrónico a SWI swissinfo.ch.
En años posteriores, otros grupos de investigaciónEnlace externo han logrado resultados similares en sus experimentos de laboratorio. Para Ted Turlings, la satisfacción fue enorme. Más tarde se descubrió que los volátiles inducidos por la oruga también son captados por las plantas vecinas, que se preparan así para el ataque de la plaga.
La investigación de Turlings aportó información sobre cómo se defienden las plantas de las plagas y cómo podríamos utilizar estos mecanismos de defensa para aumentar la producción agrícola, señala Richard Karban.
Un descubrimiento con repercusión mundial
Ted Turlings tuvo que esperar más de 30 años para obtener un reconocimiento pleno, al menos en Suiza, donde trabaja desde 1993.
En octubre de 2023, la Fundación Marcel Benoist le concedió el premioEnlace externo homónimo, otorgado anualmente a investigadores residentes en la Confederación Helvética que con su trabajo hayan hecho una contribución significativa a la vida humana.
El llamado “Nobel suizo” de la ciencia fue concedido a Turlings porque sus investigaciones sobre el control biológico de plagas, sin el uso de pesticidas, “han arrojado luz sobre fenómenos biológicos complejos y han tenido un impacto mundial en el campo de la ciencia medioambiental”, escribe la fundación.
Este premio es una motivación extra para seguir adelante, dice Turlings. “Mi trabajo aún no ha terminado”.
Texto adaptado del italiano por J.M Wolff
En cumplimiento de los estándares JTI
Mostrar más: SWI swissinfo.ch, certificado por la JTI
Puede encontrar todos nuestros debates aquí y participar en las discusiones.
Si quiere iniciar una conversación sobre un tema planteado en este artículo o quiere informar de errores factuales, envíenos un correo electrónico a spanish@swissinfo.ch.