La población actual a nivel mundial es de 7.5 mil millones de personas, pero se espera que para el año 2050 se dispare a 9.6 mil millones; además se calcula habrá una disminución en nutrientes del suelo y escasez de agua a nivel mundial, por lo que será necesario producir más con menos; por esta razón investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia han diseñado un modelo tridimensional para identificar cosechas más acertadas en el futuro, denominado “in silico”.
Este novedoso modelo tridimensional basado en plantas digitales ayudan a acelerar la reproducción selectiva, en la cual las plantas son recogidas y replantadas para amplificar sus rasgos deseables ya que sólo aplicar la estrategia milenaria de seleccionar y replantar las variedades que prosperan es demasiado lenta.
Al estudiar el crecimiento de las plantas mediante simulaciones por computadora, los investigadores podrán descubrir qué atributos hacen las mejores cosechas y por qué en menos tiempo que una estación de cultivo tradicional.
Esta técnica consiste en recopilar datos sobre el comportamiento de las plantas bajo microscopio y sobre el terreno para construir modelos estadísticos que identifican las relaciones matemáticas en los datos; posteriormente crean simulaciones basadas en esas ecuaciones que les permite ver el rol que juega los rasgos que miden en la pantalla.
Una vez que visualizan los cultivos, los científicos pueden manipular los datos para ver qué factores dan lugar a las plantas de crecimiento más rápido, más resistentes a las sequías o menos susceptibles a las plagas.
El modelo de los investigadores ayuda a revelar cómo las condiciones tales como la luz solar y el sombrado afectan el crecimiento de los cultivos, pero muchos otros factores, como la disponibilidad de agua y las intervenciones microbianas, determinan la longitud de una planta o su anchura; y antes de que estos elementos se traduzcan en códigos primero tienen que entender cómo funcionan en la vida real.
El siguiente reto será conseguir que las diversas simulaciones se relacionen entre sí y producir una planta con características superiores; para ellos, los programadores del Centro Nacional de Aplicaciones de Supercomputación (NCSA) están construyendo un marco de software que puede combinar todos los modelos de cultivo individuales en una planta que muestra múltiples funciones programables.
Se espera que esta técnica cobre relevancia en los próximos años, para lograrlo es necesario que el campo in silico crezca sustancialmente, que los investigadores que trabajan en este tipo de cultivos puedan anticipar el potencial creciente de este campo emergente y puedan aplicar esta tecnología en alimentos esenciales para la supervivencia humana.