M. HAGMAN
M. HAGMAN está a cargo de la Estación de Mejoramiento de Especies Forestales, del Instituto de Investigaciones Forestales, Maisala, Finlandia.
En una sociedad que, en gran parte, se considera que recalca la eficiencia, y en una época que se caracteriza por la evolución dinámica de los conocimientos y logros científicos y tecnológicos, hay una interdependencia mayor que nunca entre el gobierno, la ciencia y la industria.
La investigación científica, el desarrollo tecnológico y la aplicación comercial se siguen tan de cerca que ya es casi imposible delimitar sus esferas de acción. Además, este ciclo presenta gran continuidad y cualquier pausa, disminución en el ritmo de la marcha y olvido u omisión de sus campos subordinados, tendrán consecuencias desfavorables.
Estas observaciones generales de Stoltenberg (1967) pueden aplicarse también al tema de la genética forestal y mejoramiento de especies forestales. Aun aquí, la investigación, el desarrollo técnico y la aplicación práctica deben correr parejas si han de lograr resultados valederos. Si bien varias etapas de la producción y la utilización de variedades de gran rendimiento han llegado a la fase práctica, existe la necesidad continua de organizar y realizar nuevas investigaciones.
Aunque Laurie (1957) ha señalado que la labor de investigación muy raras veces se programa desde un principio, hay varios aspectos de la planificación y la ejecución de investigaciones que merecen ser examinados. La finalidad de este documento es exponer varios principios generales valiosos, señalar diversos programas importantes que están ya en actividad, así como sectores en los que es preciso hacer más investigaciones, y tratar algunos aspectos de la vinculación de las investigaciones con la labor administrativa y práctica.
Nikolai Vavilov (1951), director de uno de los programas más vastos que se hayan iniciado sobre producción y utilización de variedades de gran rendimiento, ha dicho que la cuestión de los nuevos cultivos está invariablemente relacionada con el descubrimiento de variedades apropiadas: «Hemos iniciado apenas el estudio sistemático de los recursos vegetales del mundo y descubierto enormes reservas intactas, desconocidas para los mejoradores científicos anteriores. Hay una tremenda fuente potencial de especies y variedades que exige una investigación minuciosa en que se empleen todos los métodos más modernos...». Así pues, hay que comenzar con una definición del objeto del presente debate: la variedad.
Según el Código de normas internacionales para plantas cultivadas (ICNCP, 1958), el término cultivar (variedad de cultivo) se refiere a un conjunto de ejemplares cultivados que se distinguen por cualquier carácter (morfológico, fisiológico, citológico, químico u otros) que tiene valor en la agricultura, la silvicultura o la horticultura y que, al reproducirse (sexual o asexualmente), conserva sus características distintivas.
De esta definición se desprende que todo programa sobre producción y utilización de variedades de gran rendimiento debe incluir los siguientes aspectos:
1. un inventario de la presencia natural y variabilidad de los caracteres deseados;2. la utilización de esos caracteres mediante el mejoramiento genético o la selección natural;
3. la definición y control de la variedad genética de los cultivares producidos;
4. la observación y el perfeccionamiento continuos de las variedades de cultivo después de llevadas al terreno.
FUENTES NATURALES DE VARIEDADES DE GRAN RENDIMIENTO
Busca de genes valiosos
Por lo que se refiere al mejoramiento de especies forestales, la silvicultura se halla todavía en un estado bastante primitivo en comparación con la agricultura, que viene cultivando plantas desde hace muchos milenios.
La amplia distribución de los bosques en el mundo apoya la hipótesis de que tal vez hay todavía muchas especies forestales, razas geográficas o estirpes locales que no han sido aún descritas o aprovechadas. Esto sucede sobre todo con las especies subtropicales y tropicales, pero, hasta en las zonas templadas, hay posibilidades de nuevos descubrimientos.
Por lo tanto, en un programa de investigaciones, es preciso incluir la busca sistemática de especies y variedades forestales nuevas y útiles. Al mismo tiempo, hay un peligro cada vez mayor de que las actividades del hombre lleven a la desaparición de especies y procedencias valiosas y de que se pierdan para siempre genes valiosos. La desaparición de rodales originales causará una gran pérdida en las reservas naturales de genes de un país y es preciso tomar medidas de conservación antes de que eso suceda.
En el caso de muchísimas e importantes plantas de cultivo, se han tenido que reconstruir totalmente las ideas sobre las especies y su composición. Por fortuna, no se ha llegado todavía a dificultades semejantes con los árboles; pero dado el creciente cultivo de plantas forestales y el extensísimo movimiento de especies y procedencias de una parte del mundo a otra, no hay que subestimar el peligro de perder mucho antes las especies originales y sus variaciones originales.
Se han iniciado ya actividades centralizadas para impedir la pérdida de valiosas especies forestales y se ha señalado la importancia de esta cuestión (FAO, 1969).
Se están desarrollando planes para hacer el inventario de los pinos mexicanos por parte del Instituto Nacional de Investigaciones Forestales de México, de los eucaliptos por la Dirección de Silvicultura y Madera de Canberra, y de pinos tropicales del Caribe por el Instituto de Silvicultura de la Commonwealth en Oxford (Inglaterra), así como de los pinos de las zonas tropicales del sudeste de Asia por el Centro de Semillas de Arboles Forestales Dinamarca/FAO, en Humlebaek.
En América del Sur, Africa occidental, interior del sudoeste de China y el nordeste de Manchuria, así como en algunas partes de la taiga siberiana, se encuentran regiones igualmente importantes. Debería concederse especial prioridad a los programas de nuevas investigaciones en dichas zonas e informarse a las instituciones nacionales sobre la importancia internacional de esas actividades.
Cuando se está recorriendo una zona en busca de especies, razas o simplemente ejemplares útiles, la clasificación e identificación taxonómicas pueden basarse en métodos ya formulados por los botánicos. Pero se debe recordar que la descripción de las plantas y de las condiciones ecológicas de su crecimiento es igualmente necesaria, pues estos aspectos han sido olvidados muy a menudo en las obras taxonómicas o las descripciones tecnológicas. A este respecto, no ha de descuidarse la bibliografía inicial sobre la materia, ya que muchos de los escritos que figuran en ella se deben a hombres de ciencia que aún tenían tiempo para observar y describir lo que habían visto. Como representantes destacados de ese grupo de autores pueden mencionarse a Carl Maximowicz (1859) y Ernest H. Wilson (1913).
Muestreo de los fondos de genes
El muestreo puede hacerse según muchos principios diferentes. La variabilidad, la superioridad y las cualidades especiales pueden tener diferente valor para el seleccionador. Es importante, sobre todo cuando se trata de especies nuevas, incluir en el programa todo lo que se pueda sobre la variabilidad. A largo plazo, ésta dará al mejorador más material con que trabajar. Por otra parte, hay varios caracteres de las especies forestales que muestran una heredabilidad tan elevada que sería poco prudente no hacer la selección de esos caracteres, cuando existen. Sin embargo, lo que es superioridad en un país puede no serlo en otro bajo distintas condiciones.
La cuestión de cómo realizar un muestreo para determinado fondo de genes debe dejarse para los estadísticos, en estrecha colaboración con las personas que posean buenos conocimientos sobre las especies en cuestión, su distribución, las condiciones naturales de crecimiento y la variación local. El Manual sobre la metodología de recursos de genes vegetales, recientemente publicado por el Programa Biológico Internacional (PBI) en fecha próxima, será muy útil para la adopción de estas decisiones.
Aunque el muestreo de una zona se haya realizado con éxito y se hayan obtenido descripciones y muestras para estudiarlas, no hay garantía alguna de que se podrá contar continuamente con los genes naturales si no se toman medidas para la conservación de los materiales descubiertos. En tales casos, los intereses del mejorador de especies forestales y los del comerciante en madera pueden ser diametralmente opuestos. Todo país interesado en cuestiones silvícolas debe incluir en su programa de investigaciones forestales un plan para conservar los recursos nacionales y locales de genes. En dicho plan deben definirse las zonas y regiones que abarcará y la cantidad de especies, masas y árboles que se van a proteger.
Papel de los centros regionales
El objeto de una expedición no es solamente describir sino también obtener material para su posterior cultivo. Por muchas circunstancias, resulta imposible recoger semillas u otros materiales en el momento que se realiza la expedición. Por lo general, deben hacerse arreglos con autoridades o personas del lugar para su envío más tarde. Por lo tanto, es de desear el establecimiento de un centro regional o local de semillas. Como el costo de las expediciones es elevado y a veces varios países comparten el interés por una zona o especie dada, los esfuerzos conjuntos para el establecimiento de un centro de semillas, o de un grupo de trabajo para la obtención de semillas, serán más eficaces y economizarán fondos.
Centros de esta índole vienen funcionando con buenos resultados en varios casos, por ejemplo el tailandés-danés sobre la teca (Keiding, 1966). El grupo de trabajo para la obtención de semillas de la sección 22 de la IUFRO, dirigido por el Sr. Barner, de Humlebaek, Dinamarca, constituye un buen ejemplo de la utilidad que pueden tener las actividades desarrolladas fuera de la zona de recolección, siempre que se mantengan relaciones con un personal local bien preparado.
La misión del centro regional no consiste solamente en recoger y distribuir las semillas. También puede organizar y mantener bancos nacionales de clones y servir como centro de intercambio de material vegetativo. Cuando se dispone de métodos y medios para el almacenamiento de semillas por largos períodos, el centro puede formar un banco de semillas y organizar la reproducción regulada de fuentes especialmente ventajosas mediante la regeneración natural.
Se están realizando investigaciones sobre recolección y almacenamiento de polen con buenos resultados, por ejemplo, en el Instituto de Mejoramiento de Especies Forestales de Schmalenbeck, República Federal de Alemania, y en el Arboretum de Hørsholm, Dinamarca, en cooperación con el Centro Danés de Investigaciones Atómicas. Otra actividad futura de los centros regionales será la recolección y el almacenamiento de polen en «bancos de polen».
La introducción de especies vegetales implica el traslado de entidades genéticas de ambientes a los que están adaptadas a otros ambientes en que no han sido ensayadas. Es necesario estudiar la estructura genética de los organismos y de sus poblaciones para poder comprender y prever las reacciones genéticas a esos cambios (Bennett, 1965), y donde mejor puede hacerse este estudio es en los centros regionales.
FOTO: FUNDACION PARA LA MEJORA GENETICA FORESTAL
No es tan sólo la descripción de los árboles y del clima lo que pueden hacer los especialistas que trabajan en un centro local. La experiencia que acumulan en su labor cotidiana constituye una base muy valiosa para cualquier estudio que se realice sobre la geno-ecología de una especie bajo sus condiciones naturales. La comunicación con ese centro de actividad desde el primer momento ahorrará mucho tiempo y dinero al que se inicia en este campo, quien tal vez tropieza con la falta de material de fuentes conocidas, la insuficiencia de conocimientos y la carencia de personal capacitado.
Cada centro debe mantenerse en contacto directo con los demás y, al mismo tiempo, mantener informadas a las organizaciones internacionales sobre lo que proyecta hacer o está haciendo. Es de esperar que la existencia de un interés especial o de un solo especialista bastarán para atraer a un grupo de científicos, ya que tales grupos son muy eficaces para el progreso de las investigaciones.
El estudio de la estructura genética de una población natural producirá finalmente la formación del «pasaporte ecológico» (Vavilov, 1951). En Finlandia, se han iniciado estudios de este tipo sobre poblaciones respecto a Pinus sylvestris, Picea abies y Betula verrucosa. Nuestro propósito es que, cuando se determine la variabilidad de caracteres de índole morfológica, o de otra naturaleza, investigaciones posteriores permitan conocer los factores de control genético y sus bases fisiológicas y bioquímicas.
Los que planean estudios metodológicos sobre la estructura y el desarrollo de una población no deben olvidar que la creación de modelos con una computadora puede dar 300 generaciones en una hora de trabajo (Crosby, 1960).
Introducción de especies y variedades nuevas
Las diferentes etapas de la introducción de especies vegetales formarán un programa continuo que irá de los arboretums y los jardines forestales a experimentos de campo y cultivos en escala práctica. Hay varias publicaciones bien conocidas que pueden consultarse (Edwards y Howell, 1962; Lines, 1967) y el mismo tema será tratado por Holubcik (1969) y por Larsen (1969).
Sin embargo, se impone una advertencia. El desarrollo extenso de la introducción de plantas debe ser simultáneo con su control, a fin de evitar la entrada de nuevos parásitos. La organización de un sistema de inspección y cuarentena es indispensable cuando se proyecta la introducción de especies vegetales. Por lo tanto, es preciso que la importación de plantas esté centralizada y estrictamente vigilada.
Las introducciones de especies forestales se hacen por lo común en gran escala y el grado de regulación que puede ser aplicado es limitado, incluso en las plantaciones de ensayo. Debería consultarse a organizaciones regionales, como la Organización Europea de Protección Fitosanitaria, antes de iniciarse cualquier importación en gran escala. De ese modo, se tendría la seguridad de que la introducción de una buena variedad o de una especie nueva y prometedora no presentará ningún peligro serio.
MÉTODOS DE MEJORAMIENTO GENÉTICO
No es común que aparezcan conjuntamente en el mismo árbol todos los caracteres deseables. A fin de lograr la combinación que se desea, es necesario aplicar métodos diferentes de mejoramiento genético. De ahí que se deba estudiar cuáles son los métodos que proporcionarán más información con mayor rapidez. Los métodos generales de mejoramiento de plantas serán útiles, pero el mejorador de especies forestales deberá también ver qué puede aprender de los nuevos programas de investigaciones sobre otros cultivos (Donald, 1968; Hageman, Leng y otros, 1967).
Los árboles forestales tienen larga vida. A menudo hay que pronosticar los resultados futuros basándose en las evaluaciones iniciales. Se deben elaborar modelos matemáticos y procedimientos estadísticos a fin de que los pronósticos sobre los caracteres definitivos sean lo más exactos posibles. Algunos de estos puntos los trata Nanson (1969).
Para saber hasta qué punto serán utilizables los índices de selección y las observaciones de heredabilidad habrá que tener también en cuenta el cultivo de que se trate. Un pino de Laponia en crecimiento, a una rotación de 140 años, necesita métodos diferentes que los de un eucalipto plantado en los trópicos.
Investigaciones para acelerar el mejoramiento
Muchos de dos métodos formulados por los genetistas para las plantas de cultivo o los animales domésticos se basan en las observaciones de organismos experimentales como Drosophila, Neurospora y otros. Es innecesario subrayar las ventajas que presentan esas formas para estudiar las bases físicas de la herencia. Sin embargo, como ha señalado Ford (1964), es casi imposible hablar de la ecología de Neurospora. A fin de elaborar una genética ecológica eficaz, necesitamos nuevos conceptos, nuevos métodos y nuevos materiales.
Se debe prestar atención a la posibilidad de desarrollar un árbol Drosophila y con el cual se pudieran ejecutar varios programas de investigación y probar diversos métodos. Tales árboles deberían tener períodos de rotación breves, abundante florescencia, robustez fisiológica y extensas áreas de distribución. Los alisos y los abedules serían buenos candidatos para la zona templada y, en cuanto a las zonas subtropicales y tropicales, se requerirían también especies con características semejantes.
En condiciones de rápido desarrollo como en los trópicos, debería ser fácil ensayar programas basados en modelos o hipótesis matemáticas sobre diferentes clases de selección, cruzamiento consanguíneo, etc. La evaluación de los métodos iniciales de ensayos en laboratorio y en viveros es otro punto al que se debe dar alta prioridad.
Una cuestión aún por resolver es la de determinar cuánta investigación básica es necesaria a fin de progresar en la práctica. A este respecto, las estimaciones varían más que en ningún otro tema. Cuando los resultados prácticos son buenos, nadie necesita investigaciones básicas, y cuando las cosas van mal, nadie dispone de fondos (Laurie, 1957).
Objetos del mejoramiento
Los objetos del mejoramiento genético son muy distintos en las diferentes partes del mundo. Todavía existen zonas en las que el producto maderero más necesario es la madera para combustible (Turbang y Hegel, 1968). Al mismo tiempo, y en el otro extremo de la escala, las actividades se están aproximando a los limites entre la silvicultura y la horticultura en el mejoramiento genético, con el fin de dar valores estéticos a los árboles de Navidad.
De vez en cuando, hay que reflexionar si, una vez elegidos, los objetos del mejoramiento no deben ser motivo de una nueva definición. Un elevado rendimiento de volumen depende de varios factores y tal vez podría ser mejor aplicar el mejoramiento genético en busca de caracteres fisiológicos que influyan en el crecimiento. Por ejemplo, ¿ ha pensado alguien en mejorar una especie para que las estomas regulen la actividad fotosintética? (Gaastra, 1959). No es una operación sencilla, pero Fowler (1969) ha subrayado la utilidad de un enfoque que utilice varias disciplinas.
Como los árboles raras veces crecen aislados, sino más bien en masas que son sistemas ecológicos complejos, mucho puede aprenderse de la ecología básica. Recientemente, la función de los ecosistemas terrestres ha sido tema de detenido examen en un simposio (Eckhard, 1968) y vale la pena estudiar sus deliberaciones. Incluso en las investigaciones sobre resistencia puede a veces ser tan útil estudiar la estrategia de mejora genética del patógeno como estudiar la planta hospedarte.
Las necesidades de la industria maderera están cambiando con igual rapidez que las condiciones de la producción de madera en pie. El método de extracción de la madera ha influido ya en el volumen y la estructura de la masa madura y es evidente que el mejoramiento de árboles de gran tamaño debe ser distinto de la investigación sobre la producción de frondosas de rápido crecimiento cultivadas en una rotación de 1 a 3 años y luego cortadas mecánicamente y astilladas en el lugar.
Los mejoradores deberían prepararse para hacer frente a esos cambios en las necesidades de madera. Es también de utilidad investigar qué caracteres fundamentales de la madera son los que ofrecen probabilidades de rendir más beneficios en los usos industriales. Por lo tanto, los científicos que hacen investigaciones sobre la producción de variedades deben establecer una colaboración mucho más estrecha con quienes van a utilizar sus productos. Se pueden encontrar buenos ejemplos de esa cooperación en las actuaciones de la reunión de la sección 41 de la IUFRO sobre la calidad de la madera (IUFRO, 1965) y en la reunión de la Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI) sobre biología forestal (TAPPI, 1967).
Sistemas de información
La cantidad de datos obtenidos de las investigaciones puede ser enorme. Será todavía más difícil manejarlos cuando la investigación fundamental requiera el estudio simultáneo de factores botánicos, climatológicos, fisiológicos, bioquímicos y tecnológicos. Por consiguiente, los programas de obtención, manejo y conservación de datos y los de rápida documentación revisten hoy día máxima importancia.
Dado que en la mayoría de las instituciones importantes se dispone de computadoras, varios grupos han estado estudiando estas cuestiones y tal vez muchos de los programas en curso podrían usarse directamente para fines de silvicultura (Bradley y Denmead, 1967; Dale, 1968). El Organismo Internacional de Energía Atómica está trabajando en un programa especial sobre cultivares (Finlay y Konzak, 1968) y se espera que en fecha próxima se tendrán más detalles sobre sus resultados.
Por otra parte, deberían también elaborarse planes de documentación para los científicos de los países más pequeños con medios limitados. El grupo de trabajo de la sección 22 de la IUFRO sobre documentación y reunión de datos será de ayuda a este respecto.
Para todos nosotros, veteranos o principiantes del mejoramiento genético de especies forestales, sería muy útil contar con una lista mundial de los programas actuales. Ese registro podría tener una forma semejante al de a Horticultural research through the world y que publica Chronica Horticulturae, el órgano oficial de la Sociedad Internacional de Ciencias Hortícolas.
MÉTODOS PARA LA PRODUCCIÓN EN MASA
La fase generativa
Los planes de mejoramiento genético apropiados para un cultivo son determinados en gran parte por su sistema de fecundación. Antes de iniciar cualquier programa de acción sobre producción, es preciso tener conocimiento del sistema de reproducción del cultivo. En algunos casos, es posible deducir de reglas generales la índole del sistema de reproducción que tendrá una especie, pero es prudente hacer una verificación de la hipótesis antes de iniciar trabajos de cruzamiento de mucha amplitud.
Hasta ahora sólo se conoce el sistema de fecundación de algunas de las especies más importantes de la zona templada y sería bueno iniciar programas relativos a las especies subtropicales y tropicales también. En estas últimas, el estudio de la evolución contemporánea de los sistemas de reproducción natural podría rendir grandes beneficios. Están en ejecución estudios de importancia procedentes de otros sectores de la investigación biológica (Ashton, 1969).
Continuamente deben reunirse datos básicos sobre todas las distintas fases del comportamiento reproductivo de los árboles, tanto en su medio nativo como fuera de él. Tales observaciones deberían estar coordinadas con las relativas a condiciones climatológicas, tratamientos nutritivos y variación cloral.
Hay que estudiar las causas de los fracasos ocurridos en la hibridación. Debemos saber por qué ha sido imposible hacer ciertos cruzamientos y luego planear tratamientos y trabajos de mejoramiento a fin de superar la barrera que se opone a la hibridación.
Los métodos de polinización eficaz en gran escala son todavía escasos y se han hecho muy pocas investigaciones sobre el proceso de polinización artificial. A menudo se producen fuertes pérdidas en los trabajos de cruzamiento sin que se conozcan las razones del fracaso.
La recolección, manejo y tratamiento de polen merecen ser perfeccionados. En Finlandia se ha concentrado la atención en la recolección del polen. Ya se han mencionado estudios que tratan sobre el almacenamiento del polen.
A pesar de varias tentativas, parece haber muy pocos métodos eficaces para regular el proceso de florescencia, cuestión de importancia fundamental. Es de esperar que éste y otros varios aspectos puedan ser tratados en detalle por el grupo de trabajo sobre la reproducción sexual de la sección 22 de la IUFRO, que se reunirá en Finlandia en 1970.
La fase vegetativa
Respecto a varias especies forestales, el injerto será todavía el principal método de propagación. Se necesitan más datos básicos para poder comprender la variación de los resultados del injerto. Debe mencionarse especialmente la labor del Centro de mejoramiento de especies forestales de Graupa, Alemania Oriental, por los detallados estudios fisiológicos realizados allí por Tzschacksch (1967, 1968a, 1968b y 1969).
Si el embrión adventicio pudiera controlarse, podría hacerse el máximo uso de los genotipos conocidos tanto en la investigación genética como en la producción de plantas, con todas las ventajas de poder almacenar y transportar los genotipos como las semillas (Libby y otros, 1969).
Hasta fecha muy reciente (Sutton, 1969), se habían reunido escasos datos sobre el desarrollo del sistema de raíces de las coníferas y se había investigado poco sobre la genética del desarrollo de las raíces, cuestión tan importante como la genética del tallo y la copa. Al parecer, pocos mejoradores han puesto en práctica planes de mejoramiento de los sistemas de raíces. También falta mucha información genética y fisiológica sobre las diferencias en la aptitud de enraizamiento. Por otra parte, la aplicación de procedimientos técnicos nuevos ha llevado recientemente a resultados prometedores (Thulin y Faulds, 1968).
Cuando se pasa a considerar la utilización de variedades de gran rendimiento en la práctica, la silvicultura se encuentra en una etapa muy preliminar. El mejorador de especies forestales debiera estar preparado para contestar a estas dos preguntas:
1. ¿ Es una variedad determinada de gran rendimiento en todas partes?2. ¿Puede aceptarse con exactitud la identificación de material con una variedad particular de alto rendimiento ?
Para responder a estas preguntas, se deben planear la manera de estudiar la acción recíproca entre la variedad y el medio, la forma de reunir y utilizar la experiencia recogida por el que actúa en el terreno y el modo de regular la identidad del cultivar en la producción y la utilización de la variedad. Antes de poder hacer un pronóstico definido de la adaptabilidad de una especie o una variedad a las nuevas condiciones, es preciso someterla a ensayos directos.
ACCIÓN RECÍPROCA ENTRE VARIEDAD Y MEDIO AMBIENTE
La estructura hereditaria de cada una de las especies vivientes que han podido poblar climáticamente con éxito diversas regiones del mundo está constituida de tal modo que contiene una gran proporción de variabilidad no manifestada. Una parte de la variabilidad oculta puede ser puesta a la luz llevando el organismo a un ambiente muy distinto, en el que entrarán en actividad algunos de los genes inactivos. Otra parte puede hacerse manifiesta cuando los genes de ecotipos de ambientes contrarios alcanzan expresión debido a un cruzamiento o una nueva combinación. Hay indudablemente especies distintas que contienen grandes proporciones de variabilidad no identificada, pues sólo es posible identificar las diferencias que pueden ser analizadas genéticamente (Clausen y Hisey, 1958).
Deberían trazarse programas de investigación encaminados a descubrir esas expresiones de genes ocultos cuando se llevan especies forestales a ambientes distintos. Los árboles forestales son en este caso tal vez únicos como plantas experimentales, debido a la gran escala de las operaciones y el largo período de observación.
Cuando se traslada una especie a larga distancia y a condiciones completamente diferentes, no se debe olvidar que se tiene la posibilidad de crear las condiciones para nuevos episodios evolutivos (Simpson, 1953). Como dichas expresiones de variabilidad pueden depender de variaciones pequeñísimas y muy locales de suelo y de clima, hay que elaborar, al mismo tiempo, un sistema para reunir datos precisos sobre todos los factores edafológicos y climatológicos.
El número de ensayos de campo no será probablemente bastante grande para abarcar toda la variación. Por lo tanto, es preciso formular los programas de manera que también se puedan acumular datos de las plantaciones forestales. Los datos sobre el comportamiento de una variedad de plantación formarán una base sólida para establecer su estabilidad genética. Pueden mostrar también otras características de importancia económica no manifestadas en la zona de origen.
Los países pequeños no pueden realizar ensayos de variedad bajo muchas condiciones diferentes. Con respecto a las especies más importantes se deben, pues, organizar programas internacionales de ensayos. Desde hace varios años, se vienen realizando experimentos de esta clase con Picea, Larix y Eucalyptus, y han comenzado recientemente nuevas series de experimentos con Pseudotsuga, Pinus contorta, Cedrela y dos especies de pinos tropicales. Deberían someterse también a pruebas otras especies más, sobre todo de las zonas de montes higrofíticos. El Grupo de trabajo sobre experimentos de procedencias, establecido en la sección 22 de la IUFRO, servirá de base para la cooperación y fomentará el canje de los datos existentes y futuros sobre esos experimentos.
CÓMO CONTROLAR LA IDENTIDAD DE LOS CULTIVARES
El futuro cultivador forestal utilizará cada vez más cultivares forestales especiales producidos por centros de mejoramiento genético y distribuidos en todo el mundo por comerciantes y viveros de semillas. Cuando se venden esos cultivares a clientes que pueden no tener conocimientos especializados sobre el árbol que se proponen cultivar, es preciso tener un programa bien elaborado para comprobar la identidad de los cultivares. Antes de poner tal sistema en manos de los organismos legales y administrativos, hay que investigar los mejores métodos para que esa comprobación sea lo más exacta posible.
Los métodos de identificación deben ser sencillos exactos y rápidos. Se deberían investigar lo antes posible las posibilidades de aplicar claves de computadoras a los cultivares forestales, como las que se usan en la taxonomía numérica (Williams y Dale, 1965; Rogers y otros, 1967). Cuando la identificación morfológica resulte difícil, tal vez se podrían realizar pruebas bioquímicas. La técnica moderna de laboratorio permite que esas pruebas sean tan rápidas como cualquier medición o identificación microscópica (Fairbrothers, 1968; Harborne, 1968).
Cuando hay posibilidad de identificar un cultivar forestal, hay que convenir, como en la horticultura (Seibert, 1968), en establecer centros de registro de las especies más importantes. Hay ya organismos que podrían desempeñar esa función, por ejemplo, la Comisión Internacional del Alamo, y los centros ya mencionados para la teca y el eucalipto.
Para que la comprobación de la identidad de los cultivares y su registro sean eficaces, cada país debe establecer un sistema nacional de registro de los clones elegidos, masas, huertos de semillas, híbridos, etc. También es necesario registrar todas las plantaciones hechas con material mejorado. Ha de recordarse, de paso, que esos registros nacionales son un requisito para la afiliación al plan de la Organización de Cooperación y Desarrollo Económicos (OCDE) (OCDE, 1967).
Otra posibilidad que debe ser tenida en cuenta es la busca especial de genes marcadores de naturaleza morfológica, fisiológica o bioquímica y su utilización en la reproducción. Las investigaciones básicas sobre la producción y el uso de esos marcadores presentan probabilidades de dar buenos resultados en el futuro.
Se deben investigar las posibilidades de hallar nuevos métodos. Recientemente, se ha señalado el primer experimento que tuvo éxito sobre la transformación en plantas de más altura (Hese, 1969). Es posible que se use esta técnica también en el mejoramiento de árboles forestales.
LA INVESTIGACIÓN Y LA PRÁCTICA
No es necesario - y a menudo ni siquiera conveniente - que el investigador que trabaja con vistas al futuro traduzca los resultados de su labor en procesos de producción económica, pero comparte con otros la responsabilidad de buscar los medios más eficaces para ese fin. Es decir, pertenece a un grupo que se ocupa del desarrollo, el diseño y la producción y cuyos esfuerzos debe orientar, a cuyas necesidades debe responder y de cuyas dificultades recibirá a su vez mucho estímulo y guía (Jackson, 1957).
Es evidente que muy pocos institutos de investigación pueden cumplir esa tarea por sí solos. Por consiguiente, la ejecución de todo programa de investigación en gran escala sobre mejoramiento genético de especies forestales debe ser organizado desde el comienzo mismo en estrecha cooperación con la ordenación forestal práctica y con todos sus órganos administrativos. Varias actividades, que podrían muy bien representar una carga para el instituto de investigación, pueden ser en muchos casos tomadas a su cargo por la administración práctica. A su vez, muchas actividades de oficina en el terreno resultarán beneficiadas con la centralización de los programas institucionales. De este modo se mejora la comunicación entre la investigación y la práctica y se crea una comprensión mutua, que es la base de toda acción eficaz.
CUADRO 7. - RESPONSABILIDADES DE ORGANIZACIÓN DEL PROGRAMA FINLANDÉS DE MEJORAMIENTO DE ESPECIES FORESTALES, 1967-76
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Instituto de Investigaciones Forestales |
Fundación de mejoramiento genético de especies forestales |
Dirección de Bosques y Juntas privadas de silvicultura |
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Fundamental |
Dirección do la labor de selección en el terreno |
Selección del material |
Selección de candidatos a árboles y masas sobresalientes |
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Registro de árboles, masas y huertos de semillas seleccionados |
Propagación vegetativa de los árboles seleccionados |
Propagación del material básico |
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Estudio de la biología de la florescencia y el crecimiento |
Realización de experimentos de estimulación de la florescencia |
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Estudio de las propiedades de la madera en cooperación con el Laboratorio Central de la Industria de la Madera |
Recolección de muestras para el estudio de la madera |
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Investigación básica sobre la estructura genética de das especies forestales |
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Aplicado |
Elaboración de métodos y sistemas de cruzamiento |
Producción de polen para los cruzamientos |
Plantación de huertos de semillas |
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Estudio de cruzamiento a gran distancia e hibridación de especies |
Trabajos de cruzamiento en escala técnica, sobre todo en las combinaciones con buenas perspectivas |
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Práctico |
Dirección de los programas de ensayos para huertos de semillas |
Perfeccionamiento de los métodos técnicos de polinización |
Ejecución de programas de ensayos de huertos de semillas |
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Planificación de los experimentos en el terreno |
Producción de plantas para experimentos |
Producción de plantas para experimentos |
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Dirección de los experimentos de plantación y conservación |
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Reunión y organización de los datos sobre los experimentos |
Elaboración de métodos de vivero |
Producción en masa de variedades prometedoras |
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Publicación de los resultados |
Producción de variedades |
Mantenimiento de los experimentos de larga duración |
En Finlandia se ha tratado de resolver este problema organizando el Programa finlandés de mejoramiento de especies forestales (Cuadro 7). La división del trabajo se hace en dos formas: en un sentido, con arreglo a la índole de la labor y, en otro, con arreglo a los órganos administrativos por los cuales debe pasar la corriente de fondos públicos.
PLANIFICACIÓN FINANCIERA
Los trabajos modernos de investigación constituyen una actividad costosa. Casi todas las organizaciones tienen alguna forma de presupuesto anual. ¿ Cómo se formulan esos presupuestos? Es sorprendente cuán poco se sabe sobre el costo y la mano de obra que requieren los proyectos de investigación y sobre la forma en que se divide realmente ese costo entre las distintas actividades. En las publicaciones científicas no suelen aparecer estudios sobre esta materia.
Subsiste una tradición de que los investigadores científicos no tienen un concepto de la responsabilidad financiera y sólo les interesa obtener el máximo de fondos para gastar en sus investigaciones. Pero la experiencia demuestra que, habiendo un sistema que les permita asumir responsabilidad apropiada por las cuestiones financieras de su laboratorio, son capaces de preocuparse por el aspecto económico lo mismo que cualquier otra persona (Wilson, 1957).
Los programas de investigación deben basarse en una confianza mutua entre el científico y todos los demás participantes. Una vez establecida esa confianza, se puede otorgar mayor autoridad financiera al científico y delegarla, cuando sea apropiado, al personal de otros niveles. De este modo, se unen el centro de los conocimientos y el de la autoridad, lo cual produce una verdadera economía.
La misión de la sección financiera de un laboratorio no es controlar el programa de investigación, sino mantener atenta vigilancia sobre los gastos. La sección financiera puede hacer estimaciones realistas de costos, asegurándose de que se incluyen todos los gastos reales, permitiendo así que el científico aprecie el verdadero costo del proyecto, lo que a menudo le sorprende.
Es importante que quien se inicia en investigaciones de genética forestal y mejoramiento de especies forestales sepa por adelantado cuáles son las fases del programa que necesitarán más personal y más fondos y cuándo se tendrán que ocupar las vacantes de personal.
Hasta ahora, no se han publicado muchos estudios de tiempo acerca de las tareas de investigación en el mejoramiento genético de especies forestales. Deberían reunirse ciertas estadísticas (Cuadro 8), que deberían dar la distribución del tiempo de trabajo en horas-hombre dedicadas a diferentes actividades en la estación de mejoramiento de especies forestales. En el cuadro se observan algunas tendencias en Maisala (Finlandia) que deben ser también bastante parecidas a las que ocurren en otras partes. Se comenzó con la etapa de propagación, pasando poco a poco a los cruzamientos, los experimentos sobre el terreno y las tareas de registro. (La estación no tuvo a su cargo la selección de árboles durante los primeros años de sus actividades.)
Sin análisis como éste, podría haber sido muy difícil prever la gran parte de tiempo que llevan los servicios sociales y el mantenimiento. Otro hecho fue el gran volumen de labor que lleva el manejo primario de materiales de diferentes actividades de mejoramiento. Lo que realmente se necesita es un programa para que el manejo de materiales y datos sea desde el principio lo más automático posible.
Antes de comenzar actividades en gran escala, será útil preparar programas de estudios de tiempo (PERT) para las diversas fases. Es fácil obtener instrucción para la preparación de esos programas (Davis, 1968).
Sin embargo, un requisito de esos planes es que el personal de investigación anote cuidadosamente el tiempo que exigen todas las operaciones. En el Cuadro 9 se presenta un ejemplo de tal estudio. También aquí aparecen sorpresas, como el largo tiempo invertido en las simples observaciones del desarrollo floral en Pinus sylvestris. Cuando se tengan más y más datos de esta índole, actividad que podría llamarse tal vez investigación dentro de la investigación, la preparación de los programas de investigación sobre genética forestal y mejoramiento de especies forestales será mucho más fácil y exacta.
PERSONAL
Mientras que hace 60 años las tareas auxiliares de laboratorio consistían principalmente en ayudar al científico en sus técnicas con cordeles y lacre, hoy día la labor del científico requiere ayuda, no sólo en los trabajos corrientes de laboratorio, sino también en la construcción y el mantenimiento de aparatos que exigen una elevada destreza técnica. En realidad, la ciencia experimental de laboratorio ha llegado hoy día a una etapa en que los conocimientos y la pericia del científico y los del técnico dependen casi totalmente unos de otros (Edwards, 1960).
CUADRO 9. - HORAS-HOMBRE DEDICADAS A DISTINTAS FASES DE CRUZAMIENTO CON 10 000 SACOS DE AISLAMIENTO EN LA ESTACIÓN DE MEJORAMIENTO DE ESPECIES FORESTALES DE MAISALA EN 1968
Por lo tanto, antes de iniciar la ejecución de un programa de investigaciones, es preciso educar en la mayor medida posible al personal técnico. Todo gobierno que emprenda investigaciones sobre mejoramiento de especies forestales debe prestar igual atención al personal científico que al técnico. Hay, no obstante, unos pocos lugares del mundo en los que se enseñan la genética forestal y el mejoramiento de especies forestales en institutos de enseñanza superior y menos lugares aún, si es que existen, donde puedan formarse técnicos en esta materia tan especializada. Así pues, debería pensarse en la posibilidad de establecer planes de formación en los métodos técnicos del mejoramiento de especies forestales, quizá dentro de los institutos que tienen larga experiencia en esa clase de trabajo.
Es hoy más o menos axiomático que debe consultarse a los especialistas en diversas disciplinas al proyectar y ejecutar un programa de investigaciones. Hay también una tendencia a que el propio científico se especialice cada vez más. Sin embargo, hay que estar de acuerdo con la opinión de Bronowski (1957) cuando dice: «A fin de poder trabajar en un grupo que incluye muchos especialistas, un hombre debe poseer una amplia visión general, más allá de su especialidad, sobre lo que están haciendo los demás componentes de su grupo. No es posible formar un grupo de 'iguales' si todos ellos no son más que especialistas».
Para que sea eficiente, el grupo encargado de un programa de investigaciones debe tener el número apropiado de miembros. Para citar la Fundación Nacional de Ciencias (1959), y la ley de Parkinson es un eficaz elemento disuasivo de la originalidad en la investigación. Al aumentar en número el personal, se produce una multiplicación de las funciones directivas, que a veces recaen sobre los hombros de los investigadores más capaces. Ese peso administrativo embota la sensibilidad investigadora de quienes podrían ser los más productivos... y Desde otro punto de vista, el grupo debe ser lo suficientemente numeroso para que los especialistas que se necesiten formen una masa crítica, de la que puedan derivarse la acción y reacción deseadas.
DISEMINACIÓN DE LOS RESULTADOS
La rápida expansión de las actividades de investigación por todo el mundo trae como consecuencia la abundancia y variedad de resultados, tanto en la investigación fundamental como en la aplicada. El aprovechamiento de esos resultados depende del grado en que sean fácilmente accesibles. Muchos de ellos están diseminados como documentos varios, no disponibles en forma impresa. Si se publican como parte de las actas de las reuniones, la naturaleza heterogénea de las materias seleccionadas hace difícil la clasificación o localización de documentos aislados en bibliotecas públicas.
Para evitar la pérdida de valiosa información que derivaría de la investigación, se debería alentar la publicación rápida en todas partes. El uso de periódicos de amplia distribución sería un medio eficaz de diseminación internacional de los resultados de la investigación para otros científicos. De vez en cuando, toda la investigación conseguida sobre una especie particular debería resumirse en una monografía puesta al día en beneficio de los oficiales que trabajan en el campo (Lamb, 1968b). Buen ejemplo de semejantes trabajos son Fowells (1965) y Funk (1969) sobre árboles norteamericanos, Mirov (1967) sobre Pinus, Maini y Crayford (1968) sobre álamos canadienses y los estudios de árboles tropicales publicados por el Commonwealth Forestry Institute, Oxford (Lamb, 1966, 1968a y 1968b). Se está compilando más trabajo. Un estudio que se está llevando a cabo actualmente en la Universidad de Friburgo, en la República Federal de Alemania, tiene como finalidad una monografía sobre Picea abies. Se necesitan urgentemente fondos para costear la publicación de muchos estudios más de esta naturaleza. Sin una publicación rápida y la amplia difusión de sus resultados, no se puede transformar la investigación en desarrollo.
1. Los centros regionales son necesarios para el muestreo y la obtención de nuevas variaciones, el estudio de las variaciones heredadas y la reunión de valiosos recursos de genes.2. Deberían apoyarse y fomentarse las visitas a dichos centros y los trabajos en colaboración con ellos.
3. Debería estimularse la cooperación entre varias disciplinas para las investigaciones básicas.
4. Debería coordinarse la labor de investigación y la administración práctica en todas las fases de un programa.
5. Hay que usar especialistas, pero mantener una visión bien amplia.
6. Debe darse una buena formación al personal técnico, colocarlo en puestos seguros y darle un alto grado de responsabilidad.
7. Hace falta realizar estudios de tiempo sobre las operaciones de investigación, a fin de formar un buen conocimiento del costo y la mano de obra correspondientes, para aprovechar esos recursos financieros y humanos en la mejor medida posible.
8. Es necesario tener una buena documentación de todos los datos. Hay que formular sistemas para la obtención rápida de la información procedente de las investigaciones experimentales así como de la labor práctica.
9. Deberían publicarse resúmenes críticos anuales de los programas y planes en actividad.
10. La distribución de información es la mejor forma de transformar la investigación en desarrollo.
La utilización de los productos forestales cambia con rapidez, obedeciendo a las demandas de la sociedad en desarrollo. Es necesario prever algunos de los usos que se darán a los árboles en el futuro. Se debería considerar desde ahora cuál es y será el papel de la madera en una estrecha acción recíproca entre ella y complejas sustancias poliméricas (Miettinen, 1968). Los árboles se deberían considerar como productores de la materia prima para la acción de enzimas artificiales, como medio para resolver el candente problema del hambre y como fuente de placer estético, que forma otra parte esencial de nuestra vida humana.
Como dijo Vavilov: «Estamos entrando ahora en una época de clasificación ecológica, fisiológica y genética diferencial. Es una labor inmensa. Hay un océano de conocimientos que prácticamente aún no ha sido tocado por los biólogos. Exige los esfuerzos conjuntos de muchos especialistas diferentes... Exige el espíritu internacional la labor cooperativa de investigadores de todo el mundo».
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