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Cultivar plantas en total oscuridad

15.07.2022

Biólogos de la Universidad de California han descubierto cómo eliminar por completo la luz solar y aún así acelerar el crecimiento de las plantas. Usando acetato como fuente de carbono, los científicos han logrado cultivar varios cultivos y microbios alimentarios en la oscuridad absoluta.

El nuevo enfoque resultó ser incluso más efectivo que el natural; por ejemplo, la producción de levadura sin luz se aceleró un récord de 18 veces. Las perspectivas de la tecnología son enormes, argumentan los autores: la fotosíntesis artificial simplificará la agricultura en las regiones nubladas, también alimentará a los astronautas y colonizadores de otros planetas.

A pesar de que la fotosíntesis ha sido el principal proceso que estimula el crecimiento de las plantas durante millones de años, la luz solar nunca ha sido una fuente ideal de energía. En promedio, los cultivos absorben solo del 3% al 6% de la luz solar. Al estudiar varias sales y ésteres, los científicos concluyeron que el acetato, el componente principal del vinagre común, puede funcionar como un sistema de reemplazo más eficiente para la fotosíntesis.

Durante el estudio, los científicos dieron acetato a las plantas, sin pasar por la fotosíntesis natural: todos los objetos estudiados estaban en cámaras oscuras sin acceso a fuentes de luz natural y artificial. El equipo probó su técnica en una variedad de organismos, incluyendo levadura, algas verdes, micelio fúngico, caupí, tomate, tabaco, arroz, colza y guisantes verdes. El resultado mostró que todos estos organismos se pueden cultivar en medios de acetato en completa oscuridad y, en algunos casos, incluso de manera más eficiente que a la luz del sol.

Las algas comunes apoyadas en acetato crecieron cuatro veces más eficientemente y la producción de levadura se aceleró 18 veces, según datos publicados. El secreto del éxito de la nueva técnica radica en el hecho de que el acetato construye sus componentes moleculares en el trabajo de las células vegetales; con él, los cultivos convierten rápidamente el dióxido de carbono y el agua en sustancias útiles para estimular su propio crecimiento. Esta fotosíntesis artificial tiene el potencial de cambiar el paradigma de cómo las plantas alimentan a los humanos.

Se ha descubierto que una amplia gama de cultivos pueden usar acetato para convertirlo en los bloques de construcción moleculares básicos que el cuerpo necesita para crecer y prosperar. Con algunos de los métodos de mejoramiento e ingeniería en los que estamos trabajando actualmente, podríamos cultivar cultivos con acetato como fuente adicional de energía para aumentar los rendimientos.

Además de eliminar la luz solar, la fotosíntesis artificial reduce los requerimientos de tierra y el impacto ambiental de la agricultura. A largo plazo, este enfoque será útil tanto en la Tierra como en el espacio. La mayor eficiencia energética de las plantas, por ejemplo, permitirá alimentar a más miembros de la tripulación a un costo menor.

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