Entrevistaron Jorge Martínez y Marcelo Maturana.


Hermann Niemeyer M. es Licenciado en Ciencias de la Universidad de Chile ("hice una carrera poco habitual", explica: "estudié tres años de la carrera de Bioquímica en la Facultad de Química y Farmacia, un año de Química en la Facultad de Ciencias, y luego hice el doctorado en Química en Berkeley, California; en 1971 volví a la Facultad de Ciencias y homologaron mis estudios con la Licenciatura en Ciencias. Así, fui licenciado dos años después de doctor"). En agosto de 1973 partió a trabajar en química teórica en Suecia -un año- y luego en Suiza -tres años-. Tras un año de viajar por el mundo, regresó en 1978 a la Facultad de Ciencias.

- ¿ Por qué su laboratorio se llama "de Química Ecológica"?

Porque somos un grupo de químicos que empezó hace ya algún tiempo -fines de los años 70- a preocuparse de la ecología y de cómo podía usarse la química para resolver problemas ecológicos, problemas relacionados con interacciones entre organismos. Yo había pasado algunos años en Europa, dedicado principalmente a la química teórica. Cálculos de orbitales moleculares, cosas algo "esotéricas". Mucha computación, muchos números. Y a mi vuelta me di cuenta de que no podía comunicar lo que hacía sino a un grupo pequeñísimo de especialistas. Y ésa no es mi idea de la ciencia; me gusta hacer cosas que la gente entienda, aprecie y pueda utilizar. Tomé la decisión de usar la química para resolver problemas tangibles. No problemas teóricos, sino problemas prácticos.

- Parece bastante singular. Lo frecuente es que los investigadores traten de instalar en Chile las líneas de investigación en las que se especializaron fuera...

Cierto. Y me parece gravísimo. El científico no puede aislarse de su entorno, que debiera comprenderlos y apoyarlos. Esos científicos que "importan" problemas permanecen desvinculados de las necesidades del medio que los rodea, se aíslan en su ciencia, y resulta difícil entonces que logren entusiasmar a jóvenes, a empresarios, a políticos, algo indispensable para darle continuidad a su investigación.

- Pero también, a medida que la comunidad científica chilena crece, se van definiendo mejor los problemas que vale la pena estudiar, y de este modo la inserción de los científicos es más fácil, ¿no?

Sí, pero todavía es frecuente que los científicos salgan al extranjero porque simplemente se produjo la oportunidad, porque existía una beca disponible, y no porque eligieron cuidadosamente el lugar, el laboratorio, el profesor, el tema, de modo que a su regreso estuvieran mejor preparados para resolver problemas locales Diría yo que uno de los problemas frecuentes de los científicos chilenos es que no miran a su alrededor en busca de problemas de investigación. Esto trae como consecuencia que la ciencia que hacen sea de escasa relevancia local. Hacen una ciencia "universal", por llamarla de alguna manera, que beneficia principalmente a los países industrializados, capaces de transformarla en resultados prácticos que luego nosotros compramos a alto precio. Además, es una ciencia que tiende a no ser competitiva con la que se hace en los países desarrollados: no se explotan las ventajas locales, y se intenta competir con quienes disponen de mucho mayores recursos.

"En Chile, una proporción grande de la investigación científica es realizada en las universidades. Salvo en escasos rubros no existe aún un sector empresarial capaz de resolver los problemas científicos y tecnológicos que se presentan en la industria o en las empresas. Se depende grandemente de la importación de soluciones. Es una de las razones para abogar por que los científicos en las universidades orienten sus esfuerzos como investigadores a resolver problemas locales".

- Bueno, pero iniciativas como el FONDEF y el FONTEC apuntan a resolver este problema, intentan vincular el quehacer científico con el quehacer productivo de una manera orgánica.

Tengo un juicio dividido al respecto. Por una parte me parecen iniciativas muy buenas, y por otra siento que aún no existe la madurez suficiente y la comunidad de lenguaje entre científico y empresario para que funcione... Es cierto que la madurez se adquiere haciendo funcionar algo y dándose cuenta uno mismo de los errores o las carencias, y por eso me parecen de todos modos iniciativas excelentes. El científico debería caracterizarse por una actitud abierta hacia los problemas que lo rodean. Sin embargo, es todavía frecuente que un científico, una vez que adopta un tema de investigación, se especializa de tal modo en él que llega a dejar de lado el resto de la ciencia. Existen aún muchos científicos que hacen algo peor aun: se aferran a una técnica que en algún momento aprendieron a dominar. Diría yo que son escasos los científicos capaces de decir "aquí hay un problema interesante y voy a atacarlo como científico, no como químico, como biólogo, como entomólogo, como bioquímico, como botánico, sino como científico". Y si para la solución de ese problema tengo que estudiar otras disciplinas, o tengo que recurrir al consejo de otros colegas, mejor aun: será una ciencia más rica, de mayor proyección.

"No sé si me entienden. Estoy diferenciando al científico que dice "este tema es mi área de investigación", del que dice "este problema es mí área de investigación", actitud esta última que me parece más adecuada y productiva".


La química ecológica

Hablemos de las líneas de investigación de su grupo...

Son dos nuestras líneas principales de investigación. Una se relaciona con interacciones entre insectos y plantas, más específicamente cómo las plantas se defienden, a través de compuestos químicos que ellas producen, de los insectos que las atacan. Quisiéramos encontrar una solución al problema de plagas del trigo. La segunda, relacionada con la primera, es la búsqueda de pesticidas naturales en especies de la flora chilena. Quisiéramos contribuir al desarrollo de estos pesticidas para convertirlos en compuestos utilizables en la defensa de cultivos, minimizando efectos no deseables sobre el medio ambiente.

- ¿Qué ventajas representan esos mecanismos naturales de defensa de un cultivo para los productores?

Hablemos primero sobre los pesticidas sintéticos, que son comúnmente aplicados a los cultivos. Estos tienen muchos problemas. Veamos algunos. Se esparcen, no sólo al suelo produciendo efectos secundarios locales, sino que, siendo arrastrados por agua y vientos, pueden llegar hasta lugares muy distantes. Se acumulan a través de la cadena trófica. Debido a la falta de tecnología, de conocimientos, de sistemas de seguimiento de plagas, los pesticidas suelen aplicarse en cantidades inadecuadas o en épocas inadecuadas. Si fue aplicado en baja cantidad no controla la plaga. Si fue aplicado en alta cantidad, resulta en inversiones altas e inútiles y en contaminación innecesaria. Si fue aplicado demasiado cerca de la cosecha, resulta en daños para la salud humana. Otro problema es que el pesticida puede exterminar la plaga, pero también puede alterar a otros organismos, que no necesariamente son dañinos. Por ejemplo, puede exterminar a los enemigos naturales de la plaga. En fin, son muchos los problemas de los pesticidas sintéticos aplicados externamente.

"¿Cuál es una alternativa interesante? Que la planta se defienda por sí misma. Que la planta produzca sus propios pesticidas".

- ¿Y cómo se logra eso?

Es necesario estudiar la química de la planta, y cómo influye esta química en la interacción de la planta con el agente agresor. Es necesario también examinar las consecuencias de esa química sobre otros elementos que interactúan con el sistema planta-insecto, de modo de poder asegurar que un aumento de la concentración de esos compuestos en la planta resultará beneficioso. En otras palabras, si se trata de alterar la química de una planta de cultivo para hacerla más resistente a un insecto, es necesario estudiar, por ejemplo las consecuencias que tendrá esta alteración sobre los enemigos naturales de los insectos y sobre la calidad de los tejidos que serán consumidos por el Hombre. ¿Cómo realizar estas alteraciones? Mediante entrecruzamientos dirigidos o mediante ingeniería genética.

- Para ponerlo de manera simple: la planta, en forma natural, sintetiza algunos productos que le permiten defenderse de las plagas. Cuando la planta es derrotada por la plaga, es que la concentración de esos compuestos no fue suficiente... ¿o es por una propiedad de la plaga, que puede haber desarrollado una defensa?

Las dos situaciones son posibles. Es más, es frecuente que se den secuencialmente en la escala evolutiva. Se da el caso de que la planta produce un compuesto que la mantiene defendida de algunas plagas, y se da el caso de que la plaga logra adaptarse a estos compuestos y, eventualmente, utilizarlos para su propio beneficio.

- Qué tipo de compuestos son éstos, químicamente?

Los compuestos de las plantas que frecuentemente cumplen el papel de defensa son los llamados metabolitos secundarios. Son compuestos de bajo peso molecular, de distribución limitada entre las plantas, en contraste con proteínas, hidratos de carbono, lípidos, que por participar en el metabolismo primario son ubicuos.

- ¿Existe alguna propiedad del insecto, o del agresor, que permita que estos compuestos producidos por la planta le causen un daño específico, y no produzcan un daño general?

Depende muchísimo de la naturaleza del compuesto. Se da toda la gama, desde el compuesto producido por la planta que resulta específico para un determinado tipo de insectos, hasta aquel que es tan tóxico que mata a cualquier organismo que llegue a incorporarlo.

- En relación con problemas de cultivos también existen las malezas, que pueden ser tan perjudiciales como una plaga...

Naturalmente

- ¿El principio de defensa contra ellas es el mismo?

¿En el sentido de si el compuesto que defiende a la planta de insectos y de maleza es el mismo? No necesariamente, aunque en el caso particular del trigo, que nosotros estamos estudiando, resultan ser la misma familia de compuestos. En el trigo existe una familia de metabolitos secundarios, llamados ácidos hidroxámicos por tener en su estructura esa función química, que son responsables de la defensa de la planta contra una amplia gama de agresores: bacterias, hongos, insectos. Entre los insectos, los que han sido mejor estudiados son los áfidos, llamados comúnmente pulgones.

- ¿Es la plaga más frecuente?

Es una plaga que fue muy frecuente en Chile. Cuando nosotros comenzamos a estudiar el problema era muy frecuente, causaba cuantiosos daños en el trigo. Desde entonces hasta ahora han sido introducidos numerosos enemigos naturales de los pulgones, de modo que en este momento la población de pulgones de los cereales está bastante controlada.

- Esos enemigos naturales son...

Otros insectos, depredadores que los consumen, o parasitoides que depositan sus huevos en el interior de los pulgones y cuyas larvas se desarrollan a costa del pulgón, u hongos que atacan a la plaga. Muchos de ellos han sido introducidos ex profeso, especialmente durante la década de los 70. En esos años en que hizo crisis en Chile el problema de los pulgones de los cereales, se elaboraron planes para atacarlo, y uno de esos planes fue la introducción de enemigos naturales. Y fue muy exitoso.

- ¿Cuál es el "techo" de una estrategia como ésa? Porque cada cultivo puede ser atacado por una amplia gama de agresores; cada agresor tiene una probabilidad alta de mutar...

No sé cuán alta, pero existe esa posibilidad de adaptación.

- ¿Y cuál sería la táctica, pensando en la estrategia de no introducir pesticidas artificiales?

Tiene que ser un ataque del problema por varios frentes. Sin duda, hay que preocuparse de saber cómo la planta se defiende naturalmente, y luego transformar la planta de modo de exacerbar sus defensas naturales. Ese es un aspecto. Otro es proveer a la planta de los enemigos naturales de la plaga. Otro aun es ayudar a la planta con prácticas de cultivo adecuadas: sembrar en la época adecuada de modo de que, por ejemplo, se evite el período de máxima población de la plaga... o que este período ocurra cuando la planta esté lo suficientemente desarrollada como para que la plaga no influya en su rendimiento.

"Naturalmente, es muy difícil pensar que mediante estas prácticas se evitará totalmente el uso de pesticidas; en especial cuando se trata de cultivares modernos, que han sido desarrollados para optimizar propiedades como rendimiento y calidad del grano, y no su resistencia a plagas, creo que es inevitable depender de pesticidas externos en alguna medida. Sencillamente, se trata de minimizar su uso. Si además los pesticidas externos que se usan son naturales, o están inspirados en compuestos naturales, y resultan biodegradables, se evitaría un sinnúmero de problemas, como los que mencionaba antes".


La búsqueda biorracional de pesticidas


- Si en Chile, en la década del 70, se combatió el pulgón con enemigos naturales, es probable que en otros países ya se hubiera hecho...

Creo que Chile ha sido especialmente afortunado con estos enemigos naturales de los pulgones. No en todos los países donde se ha intentado este sistema de control de plagas ha funcionado. Por ejemplo, en algunos países europeos no se dan las condiciones climáticas para que ciertos enemigos naturales de los pulgones se reproduzcan bien. Lo mismo ocurre en muchas regiones de EE.UU.

"Al preguntarnos por qué no resulta ese sistema en tales o cuáles lugares, vemos que puede deberse a factores muy diversos. Desde factores climáticos, que no pueden ser controlados, hasta la forma cómo están distribuidos los campos de cultivo en relación a la distribución de vegetación natural, que sí puede serlo. Los enemigos naturales de la plaga necesitan plantas silvestres donde pasar la época del año en la que el cultivo no existe. Es necesario entonces dejar disponibles lugares donde ellos puedan reproducirse y donde permanezcan a la espera de la aparición del cultivo y luego de la plaga".

- ¿De qué manera se puede exacerbar la producción de defensas naturales en la planta?

La manera tradicional, que ha estado en uso durante muchas décadas, son las técnicas de mejoramiento a través de cruza y selección. Uno de los problemas que tiene este fitomejoramiento clásico, es que resulta difícil transferir selectivamente el gen, o la característica que interesa. Frecuentemente se transfiere un conjunto de genes, un conjunto de propiedades, dentro del cual puede estar alguna que no sirva, o que no se desee. Por eso es tan atractiva la ingeniería genética, que puede ser muchísimo más selectiva.

- ¿De qué manera el cambio desde una vegetación silvestre a un monocultivo predispone al surgimiento de una plaga?

Sin ser experto en la materia, yo diría dos cosas. Por una parte, los ambientes nativos son frágiles: son ecosistemas extremadamente complejos en cuanto a que representan una vasta red de interdependencias, muy sensibles a la conservación de esos vínculos; y frecuentemente existen sobre suelos relativamente pobres, que un cultivo muy exigente en nutrientes, como los cultivares modernos, drena rápidamente. Y por otro lado, un monocultivo es una fuente maravillosa de alimento para una plaga: un insecto, cuya población hasta ese momento estaba en equilibrio, controlada por diversas circunstancias, por diversas redes tróficas, aprovecha el abundantísimo recurso que representa un cultivo, y su número crece descontroladamente.

- ¿No existe la posibilidad de tomar esa propiedad de la planta silvestre y aplicarla al monocultivo? Me explico: teniendo un monocultivo coexistiendo dinámicamente con una especie que dé cuenta del agresor...

Eso es exactamente lo que se pretende. Es una de las estrategias más promisorias: mantener al lado del monocultivo zonas de vegetación silvestre...

- ¿Al lado, o entrelazado?

Existen distintas maneras que están en estudio. Por ejemplo, un potrero cultivado, una franja o banda de vegetación silvestre, otro potrero; ésa es una alternativa. El ancho de la banda de separación, su topografía, las especies que crecerán en ella, es algo que debe ser estudiado. Otra alternativa es alternar franjas de distintos cultivos.

- Los mecanismos involucrados en las asociaciones entre estos cultivos, ¿están más o menos claros? Deben ser materia de una investigación fascinante...

Sí. Hablamos de los llamados efectos alelopáticos, es decir los posibles efectos negativos, deletéreos, que una planta puede ejercer sobre otra. Es un arma de doble filo: por una parte está el efecto beneficioso en el que una planta se protege a sí misma de malezas mediante estos mecanismos de producción de compuestos alelopáticos; por otra, el caso de una planta de cultivo que es incapaz de crecer al lado de otro cultivo debido a estos mismos compuestos, lo que impide el uso de los sistemas de alternancia de cultivos, e incluso puede llegar a ¡impedir los esquemas de rotación de cultivos.

"En el caso de los cereales, los mismos ácidos hidroxámicos que defienden a la planta contra plagas son capaces de defenderlas contra la proliferación de malezas".

- Con respecto al segundo problema que Uds. investigan, ¿cómo se realiza esa búsqueda de pesticidas naturales?

El método tradicional de búsqueda de pesticidas naturales ha consistido en colectar una planta, molerla, preparar extractos, separar de ellos compuestos químicos, identificar éstos, y luego probarlos contra una diversidad de insectos, para detectar posibles efectos insecticidas.

"Sin embargo, existen sistemas más eficientes, más directos, más racionales. Una condición esencial es la elección de las plantas que serán estudiadas. Por ejemplo, plantas de las que se sabe tienen efectos pesticidas, que incluso son utilizadas normalmente como pesticidas, por ejemplo, porque se usa entre la ropa para preservarla del ataque de las polillas, o porque se usa en sahumerios para repeler mosquitos, o porque, seca, es espolvoreada entre el cultivo para que éste crezca sano, o porque, sembrada en las cercanías de un cultivo, lo protege contra plagas. Evidentemente, la probabilidad de encontrar pesticidas en esas plantas es mayor que si la planta es elegida al azar Lo mismo al elegir para el estudio una planta que, creciendo en medio de otras que son atacadas por plagas, crece sana".

"Otra condición esencial es el diseño de un buen bioensayo, y la purificación del extracto vegetal de acuerdo con los resultados de ese bioensayo, de modo que al final se aísle solamente el o los compuestos activos. La búsqueda se convierte así en una búsqueda dirigida. Una búsqueda biorracional. Sin duda, es difícil pensar en cultivar una planta nativa con el fin de producir pesticidas naturales en grandes cantidades. Inevitablemente, deberá recurrirse a los químicos orgánicos sintéticos, químicos que examinen las propiedades de ese pesticida y diseñen una forma de sintetizarlo de manera masiva".

- Y ahí comienzan las interacciones con otros científicos...

Claro. Aunque suele ser difícil poner en contacto a científicos de distintas disciplinas, los beneficios potenciales de hacerlo son sin duda enormes. Lo estamos haciendo a nivel latinoamericano, a través de la creación de una Red Latinoamericana para la Investigación de Compuestos Naturales Bioactivos. Es una agrupación de científicos, activos en su ciencia, entusiasmados con su ciencia, conscientes de que unidos, haciendo investigación multidisciplinaria, interdisciplinaria, podrán lograr mucho mayores beneficios de los que obtendrán trabajando aisladamente. La acogida que ha tenido esta idea en el subcontinente ha sido muy calurosa. No veo muy lejano el día en que comencemos a explotar racionalmente nuestros recursos naturales, dejando los beneficios en casa.