Tres adolescentes irlandesas, Émer Hickey, Ciara Judge y Sophie Healy-Thow, demostraron que las bacterias fijadoras de nitrógeno presentes en los nódulos de las raíces del guisante pueden acelerar significativamente la germinación de cereales como la cebada, abriendo una vía prometedora para mejorar la seguridad alimentaria mundial. El hallazgo, nacido de un descubrimiento casual en un jardín de Kinsale, en la costa de Cork, les valió en 2014 el máximo premio del Google Science Fair.
Todo comenzó cuando Émer Hickey, todavía en sus primeros años de adolescencia, arrancó junto a su madre una planta de guisante del jardín y observó unas protuberancias pálidas en sus raíces que parecían síntomas de enfermedad. Decidió llevarla a la escuela, donde su profesor le explicó que, en realidad, se trataba de nódulos que albergaban rhizobium, una bacteria del suelo capaz de fijar nitrógeno atmosférico. Las leguminosas como los guisantes alojan estas bacterias a cambio de fertilizante: el microorganismo extrae nitrógeno del aire y lo entrega a la planta en forma de amoníaco, mientras la planta lo recompensa con azúcares.
La pregunta que cambió todo surgió cuando Émer compartió el hallazgo con sus amigas Ciara y Sophie, cuyo curso de geografía estudiaba precisamente la crisis alimentaria mundial a raíz de la hambruna del Cuerno de África en 2011. Si los cereales —trigo, cebada, arroz, los alimentos básicos del planeta— no podían formar esta simbiosis, ¿podían las bacterias beneficiarlos de todos modos? El consenso científico era que no: los beneficios de los rhizobia se consideraban exclusivos de las leguminosas. Pero nadie lo había probado a escala.
Las jóvenes, que tenían alrededor de 14 años cuando comenzaron, decidieron comprobarlo por sí mismas. Convirtieron una habitación de la casa de la familia Judge en un laboratorio improvisado, con estanterías de incubación y muestras etiquetadas a mano. Durante tres años, empaparon semillas de cebada, avena y trigo en cultivos de rhizobium y midieron meticulosamente el tiempo de germinación, la tasa de germinación, el crecimiento de las plántulas y la masa seca. En total, analizaron unas 13.000 semillas, además de miles más en ensayos de campo al aire libre, registrando alrededor de 120.000 mediciones individuales en cuadernos y hojas de cálculo.
Los resultados desafiaron la opinión experta. La cebada y la avena tratadas germinaron de forma notablemente más rápida y fiable, con tasas de germinación mejoradas hasta en un 50 por ciento. La ventaja inicial se tradujo después en un crecimiento sustancial: las plántulas tratadas ganaron hasta un 74 por ciento más de masa seca. Las bacterias no conseguían que la cebada formara nódulos propios, pero algo en esa asociación, aplicada a la semilla, lograba despertar el grano antes y enviarlo al mundo con más fuerza.
Su trabajo fue reconocido primero en Irlanda, donde ganaron el BT Young Scientist of the Year en 2013, convirtiéndose en el primer grupo de chicas en hacerse con el principal título juvenil de ciencia del país. Después se impusieron en el concurso de jóvenes científicos de la Unión Europea. En septiembre de 2014, en la sede de Google en California, su proyecto, titulado "Combating the Global Food Crisis: Diazotroph Bacteria as a Cereal Crop Growth Promoter", fue declarado ganador absoluto del Google Science Fair, por delante de miles de candidaturas de todo el mundo. El premio incluía becas, un viaje a las Galápagos y un hueco en la revista Time, que incluyó a Ciara Judge entre los adolescentes más influyentes del planeta. Tenían 16 y 17 años.
La relevancia del hallazgo trasciende el laboratorio. La germinación es uno de los impuestos silenciosos de la agricultura: las semillas que brotan lentamente o no llegan a brotar restan rendimiento desde el inicio de la temporada, y un arranque más rápido y uniforme importa especialmente donde las estaciones de cultivo son más cortas y los márgenes más estrechos. Un tratamiento de semillas basado en bacterias naturales del suelo, sin química sintética, es una herramienta de bajo coste ideal para la agricultura de pequeños productores, razón por la cual las jóvenes enmarcaron su proyecto en la seguridad alimentaria desde el primer cartel.
Tras la publicación de sus resultados, hablaron sobre patentes y comercialización. La ciencia más amplia ha avanzado en su dirección: la ingeniería de cereales y microorganismos para extender las alianzas fijadoras de nitrógeno más allá de las leguminosas es hoy una de las líneas de investigación agrícola con mayor financiación.
No obstante, conviene mantener la perspectiva: un estudio casero, por muy heroico que sea, no equivale a un programa de campo revisado por pares. Las mejoras de "hasta" el 50 y el 74 por ciento son techos máximos, no promedios, y todavía no existe un producto comercial derivado de los datos de Kinsale. Lo que queda es difícil de descartar: tres adolescentes a las que dijeron que una puerta biológica estaba cerrada, consultaron la literatura, descubrieron que nadie la había empujado con 13.000 semillas y tres años de paciencia, y la empujaron. Las protuberancias del guisante resultaron ser lo menos enfermo de toda la historia.