Andrew Benson: "La química y la estructura de la fotosíntesis son mágicas"
Andrew Benson: "La química y la estructura de la fotosíntesis son mágicas"
Junto a Calvin, explicó una de las claves del proceso de fotosíntesis, por eso es conocido. Pero, ¿qué trabajo hicieron exactamente?
Yo era director del laboratorio que estudiaba la fotosíntesis en la Universidad de Berkley, y Calvin tenía interés no sólo en la fotosíntesis, sino en muchos otros campos. También contaba con otro laboratorio de investigación médica. Interesaba sobre todo la separación de proteínas, pretendía aislar y estudiar la proteína que da Rh negativo a la sangre. Esta proteína pretendía estudiar la causa de la posible incompatibilidad sanguínea que se producía al nacer el bebé.
Por lo tanto, aunque conocida por la fotosíntesis, Calvin también trabajó en otros ámbitos.
Así es. Además de las investigaciones de los dos laboratorios citados, tenía a su cargo a un gran grupo de personas que realizó investigaciones sobre el metabolismo humano. Se jubiló en 1985 y murió a los 89 años en 1997.
¿Qué fue exactamente?
Mi objetivo era analizar las reacciones metabólicas que se producen en el proceso de fotosíntesis, tanto en la oscuridad como en la luz. Antes de que yo empecara en ello, se pensaba que la luz era necesaria para que las plantas interiorizaran el dióxido de carbono de la atmósfera. Las teorías entonces apuntan a una reacción fotoquímica entre el dióxido de carbono y la clorofila. La adsorción introducía el dióxido de carbono en el metabolismo de la planta. Por ello, la planta sólo podía producir azúcares con luz.
Gracias a mis investigaciones demostré que eso no pasa. La planta acumula durante el día moléculas reductoras de alta energía y sintetiza los azúcares con esta energía. Yo demostré que este último proceso puede hacerse tanto a la luz como a la oscuridad. En la fase luminosa de la fotosíntesis se producen moléculas reductoras y no azúcares.
Para demostrarlo, experimentamos con algas y dióxido de carbono radiactivo. Además, vimos que las reacciones de la fase lumínica y oscura de la fotosíntesis podían ser analizadas separadamente.
Desde que hiciste estas investigaciones, ¿ha notado algún cambio en la forma de trabajar en los laboratorios?
Sí, de aquellos experimentos de 1942 muchas cosas han cambiado. Entonces era necesario ser químico para explicar algunos hechos o para encontrar datos, así como para observar cómo ocurrían las reacciones. Ahora las máquinas y los kits han sustituido a los que nosotros imaginábamos en la cabeza y veíamos en los ensayos.
Según ha dicho en su intervención, en la actualidad la metodología de cromatografía de papel está infravalorada.
En mi opinión, el desarrollo de la cromatografía de papel merecía el premio Nobel, pero no lo consiguió. En mis investigaciones, aproveché todos los recursos que ofrecía la cromatografía de papel para estudiar radioisótopos y compuestos desconocidos. Hasta entonces no se había hecho.
Los investigadores ingleses que inventaron la cromatografía de papel no eran muy buenos químicos, pero abrieron nuevas oportunidades para todos los demás. Los laboratorios actuales están llenos de aparatos muy caros y computerizados. Estas herramientas proporcionan análisis muy precisos y fiables, pero no pueden encontrar nuevas verdades.
¿Crees que actualmente hay algo por descubrir sobre la fotosíntesis?
En los últimos años son muchos los investigadores excelentes que están trabajando en ello y han resuelto las reacciones que se producen en los dos ‘centros de reacción’ que controlan la fase lumínica. La química y la estructura mágica de estos centros de reacción. Para encontrarlo han sido necesarias cuatro décadas y un duro trabajo de mucha gente.
Ahora, la mayor parte del progreso está basado en la genética, sobre todo en el desarrollo de estructuras y en la regulación de la fertilidad. Con la genética se pueden conseguir cosechas mucho más abundantes, con las que se puede alimentar la población del tercer mundo.
Tras realizar investigaciones sobre la fotosíntesis, en 1962 viajó al instituto oceanográfico Scripps de San Diego, donde trabajó hasta su jubilación. ¿Qué investigó en ese tiempo?
De todo. Antiguamente tuve 13 personas a mi cargo. Microbiólogos, químicos, de todo. Todos ellos investigadores de primer nivel.
Realizamos numerosos estudios y, entre otras cosas, encontramos cera en copépodos. La cera se obtiene uniendo alcoholes y ácidos grasos. Con una cadena de cuarenta carbono se obtiene la cera que producen las abejas y con una cadena de veintidós carbono se obtiene una cera líquida insaturada.
Los copépodos comen algas. A través del olor eligen el alga que les gusta. Los sensores de olfato se encuentran en los pies y mediante ellos, moviendo el agua que les rodea, eligen el alimento adecuado. Además, si encuentran algo que no les gusta, lo abandonan.
Si se alimentan bien los copépodos, el 70% del cuerpo está cubierto por una gran bolsa de cera. Esta cera es una cera líquida, no saturada, que he mencionado anteriormente. Transforman la cera que toman de las algas para que sea mucho más líquida; reducen el alcohol de la cera.
Los copépodos consumen algas constantemente. Esto ocurre sobre todo en primavera, cuando el hielo de los glaciares se derrite y el agua se llena de diatomeas. Cuando están suficientemente comidos y encerados, van al fondo y allí se hacen adultos. Entonces buscan pareja y ponen huevos para el año siguiente. En la primavera siguiente, las algas vuelven a subir a las capas superiores del agua en el momento de su crecimiento. Y a la hora, cuando los copépodos están muy gruesos, aparece el salmón, que se alimenta de un montón de copépodos para engrosarlo. Es una cadena alimentaria muy bonita.
Afortunadamente, no tuvimos problemas para financiar esta investigación y por ello pudimos hacerlo.
Sin embargo, las investigaciones sobre la fotosíntesis no acabaron ahí, ¿no?
No, después de muchos años de trabajo con copépodos, comenzamos a estudiar las propiedades del metanol.
Las investigaciones comenzaron en 1974. Trabajamos con el radiactivo Metanol. Con la aplicación de metanol a las algas vimos que el metabolismo se aceleraba, haciendo todos los procesos más rápido. Así que vimos que las plantas gustan del metanol.
Mi amigo el doctor Arthur Nonomura plantó algodón en una parcela de mil acres y, con metanol, recibió la cosecha un mes antes de lo normal. Además, se dio cuenta de que las plantas de esta parcela también estaban mirando al sol por la tarde, algo que no ocurría en otros terrenos.
Normalmente por la tarde la fotosíntesis de las plantas disminuye considerablemente, pero si se administra metanol esto no ocurre. La planta sigue trabajando sin cesar, por lo que la cosecha se obtiene mucho antes.
El doctor Arthur Nonomura y yo tenemos patentes sobre el uso del metanol y sus derivados; patentes de productos que sirven para mejorar las cosechas de maíz, colza y otras plantas.
¿Qué implicaciones pueden tener estas investigaciones en el futuro?
Creo que este tipo de descubrimientos servirán para hacer cosechas más productivas en todo el mundo. Sin embargo, la idea más importante es que los gobiernos no se sometan a los grupos religiosos, ya que ellos han llevado al hombre a tantas guerras. La Tierra no puede soportar el despilfarro constante de materias primas y fuerza humana que genera una guerra.
Hoy en día, con todo lo que sabemos sobre el origen y la vida del universo, deberíamos tener menos incentivos para aceptar creencias que han durado mucho tiempo. Sin embargo, entre ellas hay algunas lecciones de cómo se debería actuar en la sociedad. Creo que habría que mantenerlas y desarrollarlas.
Andrew Benson En la década de 1940 fue responsable del Departamento de Química de Caltech ( California Institute of Technology ) junto a Sam Ruben. A finales de la década, Calvin le invitó a viajar a Berkley para completar el laboratorio que estudiaba la fotosíntesis y ser su director. Allí analizó el proceso de fijación del dióxido de carbono mediante el uso del C-14. Mediante carbono radiactivo, clarificó las reacciones de fase oscura, clave de la fotosíntesis, identificando y describiendo las reacciones necesarias para transformar el dióxido de carbono en azúcares y las moléculas mediadoras. En 1958 se iluminó toda la cadena de reacciones y en 1961 Calvin recibió el Premio Nobel de Química por este descubrimiento revolucionario. En 1962 entra a trabajar en el instituto oceanográfico Scripps, donde permanece hasta su jubilación. Actualmente, con 85 años, sigue impartiendo conferencias y es profesor emérito del instituto. |
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