Hay más de 9 millones de vacas lecheras en Estados Unidos, y la gran mayoría de ellas son Holsteins, bovinos de gran tamaño con las características marcas blancas y negras (a veces rojas y blancas). La cantidad de leche que producen es asombrosa. También lo es su linaje. Hace unos años, los investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania examinaron detenidamente las líneas de los machos y descubrieron que más del 99% de ellos se remonta a uno de los dos toros, ambos nacidos en la década de 1960. Eso significa que entre todos los machos Holsteins del país, sólo hay dos cromosomas Y.
«Lo que hemos hecho es reducir realmente el acervo genético», dice Chad Dechow, uno de los investigadores.
A las hembras no les ha ido mucho mejor. De hecho, Dechow -profesor asociado de genética de ganado lechero- y otros dicen que hay tanta similitud genética entre ellas, que el tamaño efectivo de la población es inferior a 50. Si las Holsteins fueran animales salvajes, eso las situaría en la categoría de especies en peligro crítico. «Es prácticamente una gran familia endogámica», dice Leslie B. Hansen, experto en Holstein y profesor de la Universidad de Minnesota.
Cualquier estudiante de ciencias elementales sabe que la homogeneidad genética no es buena a largo plazo. Aumenta el riesgo de trastornos hereditarios al tiempo que reduce la capacidad de una población para evolucionar ante un entorno cambiante. Los productores de leche que luchan por pagar las facturas hoy en día no se centran necesariamente en las perspectivas evolutivas de sus animales, pero Dechow y sus colegas estaban lo suficientemente preocupados como para querer examinar más de cerca qué rasgos se habían perdido.
En busca de respuestas, los investigadores han empezado a criar un pequeño lote de vacas nuevas, cultivadas en parte a partir del semen conservado de toros fallecidos hace mucho tiempo, para medir una serie de características -altura, peso, producción de leche, salud general, fertilidad y salud de la ubre, entre otros rasgos- y compararlas con las Holsteins modernas que hemos creado. La esperanza es que algún día puedan inyectar de nuevo una diversidad genética muy necesaria en esta piedra angular de la ganadería, y posiblemente reavivar rasgos que se han perdido por la incesante endogamia.
«Si limitamos la diversidad genética de la raza a largo plazo», dice Dechow, «limitamos la cantidad de cambios genéticos que se pueden hacer con el tiempo».
En otras palabras, podríamos llegar a un punto en el que nos quedemos estancados donde estamos. No habrá más mejoras en la producción de leche. La fertilidad no mejorará. Y si aparece una nueva enfermedad, enormes franjas de la población de vacas podrían ser susceptibles, ya que muchas de ellas tienen los mismos genes.
Las vacas de la actualidad son responsables de la gran mayoría de la leche que bebemos y de gran parte de nuestro queso y helado. Durante al menos el último siglo, estos animales han sido apreciados por su voluminosa producción. En los últimos 70 años, el hombre ha introducido diversos métodos para aumentar aún más la producción. En 1950, por ejemplo, una sola vaca lechera producía unos 1.500 kilos de leche al año. Hoy, la Holstein media produce más de 23.000. En 2017, una vaca premiada llamada Selz-Pralle Aftershock 3918 produjo 78.170 libras de leche, más de 200 libras cada día.
«Estas vacas son verdaderas atletas», dice Hansen.
Esto beneficia a los consumidores al mantener bajos los precios de los alimentos. Beneficia a los ganaderos porque ahorran en costes cuando menos vacas producen la misma cantidad de leche. También beneficia al medio ambiente porque el sistema digestivo de una vaca produce cantidades considerables de metano y residuos. (Aunque las Holsteins de alta producción consumen más energía y generan más residuos por vaca, los investigadores estiman que el aumento de la eficiencia se traduce en una reducción significativa de los impactos ambientales en general.)
Parte de esta historia de éxito tiene que ver con el cambio en la forma de criar y gestionar las Holsteins. Pero el mayor cambio se ha producido en la forma de criar las vacas. Hace mucho tiempo, los ganaderos traían toros de otras granjas para preñar a sus vacas, una forma de asegurar la diversidad genética, o de «agitar la olla», como dice Hansen. En la década de 1940, empezaron a utilizar la inseminación artificial. De este modo, una sola dosis de semen de toro podía servir para preñar a un montón de novillas. Pronto, la tecnología permitió congelar el semen, lo que significaba que un toro podía engendrar terneros durante décadas, incluso mucho después de muerto. Mientras tanto, el mundo de la lechería mantenía registros muy detallados, de modo que los ganaderos que vendían el semen podían saber qué toro producía la mejor descendencia, y por la mejor descendencia se referían a las hijas que producían más leche.
A estas alturas, un toro muy codiciado podía engendrar miles de hijas. Carlin-M Ivanhoe Bell, un toro nacido en 1974, tuvo más de 80.000 crías. La mayoría de los toros tienen menos, aunque su descendencia se cuenta por miles. En los años 80, estaba claro que la endogamia estaba aumentando considerablemente.
En los primeros tiempos de la inseminación artificial, los toros tenían que demostrar su mérito en la vida real. Es decir, engendraban 100 hijas, y cuando esas hijas parían y empezaban a producir leche, se medía su producción. Cuanto mejor fuera la producción, más comercializable sería el toro. Esta «prueba de progenie» era un proceso valioso, pero se necesitaban varios años para determinar si un toro era bueno.
En 2009, llegó una nueva tecnología: big data y selección genómica. Hoy en día, la comerciabilidad de un toro la determina un ordenador. Un complejo algoritmo analiza la composición genética del toro, teniendo en cuenta la salud de su descendencia, su producción de leche, la grasa y la proteína en la leche, y otros rasgos, para obtener cifras que lo comparen con otros toros. La cifra clave se llama mérito neto vitalicio. Representa la cantidad media de dinero que un ganadero puede esperar ganar a lo largo de la vida de la descendencia eligiendo este toro en lugar de otro.
Aunque esto permitió a los ganaderos evaluar de forma más eficiente a los animales en muchos rasgos clave, el proceso también condujo a tasas de endogamia aún mayores. El «coeficiente de consanguinidad» de las Holsteins se sitúa actualmente en torno al 8%, lo que significa que un ternero medio recibe copias idénticas del 8% de sus genes de su madre y de su padre. Esa cifra es en comparación con una línea de base de 1960 – y sigue aumentando en 0,3 o 0,4 cada año.
«La endogamia se está acumulando más rápido que nunca», dice Dechow.
¿Pero es el 8 por ciento demasiado? Los expertos en productos lácteos siguen debatiendo esto. Algunos argumentan que las Holsteins están haciendo su trabajo, produciendo mucha leche, y que son un grupo relativamente saludable. Hansen, sin embargo, señala que si se cruza un toro con su hija, el coeficiente de consanguinidad es del 25%; desde ese punto de vista, el 8% parece mucho. Él y otros dicen que aunque la endogamia puede no parecer un problema ahora, las consecuencias podrían ser significativas.
Las tasas de fertilidad se ven afectadas por la endogamia, y ya, la fertilidad de las Holstein ha caído significativamente. Las tasas de preñez en la década de 1960 eran del 35 al 40 por ciento, pero en el año 2000 habían bajado al 24 por ciento. Además, cuando se crían parientes cercanos, es más probable que las vacas obtengan dos copias de genes recesivos no deseados, donde podrían acechar graves problemas de salud.
«Algo tiene que cambiar», dice Hansen.
Para Dechow, la preocupación es la tasa de aumento y lo que eso significa para el futuro de la raza. «Imagina que tienes una vaca que tiene 100 genes realmente buenos y 10 genes realmente horribles. Si eliminas a esa vaca de tu programa de cría porque tiene 10 genes horribles», dice, «habrás perdido también sus 100 genes buenos. Estás perdiendo potencial genético a largo plazo»
Dechow creció en una granja lechera, así que mucho antes de conocer los entresijos del genoma de la vaca, pudo ver algo de lo que estaba ocurriendo.
Las vacas lecheras tienen un aspecto muy diferente al de hace 50 años. En primer lugar, han sido criadas para tener ubres más largas y anchas, en lugar de profundas. Una ubre profunda puede tocar el suelo, lo que la hace mucho más propensa a las infecciones u otros problemas, por lo que es un cambio a mejor. Pero otros cambios pueden ser problemáticos. Por ejemplo, las Holsteins modernas son criadas para ser altas y delgadas, hasta el punto de ser deshuesadas. Esa delgadez es un subproducto de la producción de leche, porque «están dirigiendo la energía que consumen hacia la leche», dice Dechow.
Pero también es una elección estética. La vaca Holstein ideal -al menos en opinión de la gente que juzga estas cosas- es «femenina y refinada». Eso significa que es delgada y angulosa. El problema es que una vaca alta y delgada no es necesariamente la más saludable, y que el ganado más bajo y redondo tiene más probabilidades de quedarse embarazado.
Hace unos años, Dechow y otros empezaron a preguntarse, ¿cuál era la importancia de la endogamia y la pérdida de diversidad? A principios de los años 50, había unos 1.800 toros representados en la población. Sabían que hoy había menos, pero no tenían ni idea de cuántos eran. Dechow y sus colegas Wansheng Liu y Xiang-Peng Yue analizaron la información del pedigrí paterno de casi 63.000 toros Holstein nacidos desde los años 50 en Norteamérica.
«Nos sorprendió un poco cuando rastreamos los linajes y se remontaban a dos toros», dice. Se llaman Round Oak Rag Apple Elevation y Pawnee Farm Arlinda Chief. Cada uno de ellos está emparentado con aproximadamente la mitad de los toros actuales. Esencialmente, Elevation y Chief superaron a todos los demás toros del mercado. Incluso Select Sires, una empresa que se dedica a la venta de semen de toro, se mostró sorprendida por los resultados. Charles Sattler, vicepresidente de la empresa, considera que la noticia es un poco de realidad, pero no un motivo de alarma. «Probablemente, la mayor preocupación es: ¿hay algún gen realmente valioso que hayamos perdido por el camino y que podamos aprovechar hoy?», se pregunta.
No hace mucho tiempo, hubo otro cromosoma Y representado, el de Penstate Ivanhoe Star, nacido en la década de 1960. Su declive demuestra un problema de toda esta endogamia. En los años 90, los ganaderos de todo el mundo empezaron a notar que nacían terneros con problemas de vértebras tan graves que no sobrevivían fuera del útero. Al mismo tiempo, los terneros nacían muertos con una enfermedad llamada deficiencia de adhesión de leucocitos bovinos. Resulta que Star, y su prolífico hijo, Carlin-M Ivanhoe Bell, tenían genes recesivos problemáticos que no salieron a la luz hasta unas cuantas generaciones de endogamia.
Después de este descubrimiento, los ganaderos dejaron de criar vacas con los descendientes de Star y ese problema se resolvió. Pero, ¿podrían estar acechando otros problemas dentro de los cromosomas de nuestras Holsteins restantes? ¿Qué se había perdido con toda esta endogamia? Estas preguntas preocuparon a Dechow lo suficiente como para empezar a buscar algunos de esos viejos genes.
Eso requirió excavar en los archivos del Programa Nacional de Germoplasma Animal en Fort Collins, Colorado. Es como un banco de semillas, salvo que recoge tejido ovárico, sangre y semen de animales domesticados, y guarda unas 7.000 muestras de semen del tamaño de una pajita de toros Holstein.
El equipo de Dechow encontró dos que no estaban relacionados con Chief o Elevation, así que tomaron esas muestras, obtuvieron óvulos de hembras de primera categoría y crearon embriones para implantarlos en novillas subrogadas de Penn State. La idea era combinar la genética Y de medio siglo de antigüedad con el ADN de hembras que se encuentran entre los mejores ejemplos de producción de leche de hoy en día. A lo largo de 2017, los animales acabaron pariendo 15 terneros, siete de ellos machos. Los mayores de estos animales tienen unos dos años y dos ya tienen sus propios terneros.
Se va a medir cada parámetro en el desarrollo de estas reses, y se está analizando su ADN y comparándolo con el de la población general. Resulta que no se sabe mucho sobre el cromosoma Y, por lo que esta es una oportunidad para utilizar esta variación recién introducida para entenderla mejor. También se tomaron muestras de semen de los toros y se enviaron al banco de germoplasma de Colorado. Dechow ya puede ver una diferencia sobre el terreno en el aspecto de este ganado. Son un poco más bajos que la mayoría de los Holsteins, y también más pesados. También son un poco menos dóciles que la media.
Select Sires ha recogido muestras de semen de los toros y las ha sometido a su programa de clasificación con resultados más bien discretos; salieron en la mitad del paquete. Han ofrecido algunas de estas muestras para su venta a los productores de leche, pero las ventas hasta ahora han sido mínimas. Los ganaderos lecheros de hoy en día ya tienen problemas económicos, y no es fácil convencerles de que hay un beneficio en obtener el ADN de toros medios.
Dechow todavía tiene la esperanza de que habrá más beneficios de esta investigación una vez que el ganado madure.
«Mi sueño más ambicioso», dice Dechow, «es que seamos capaces de demostrar que esta vieja genética todavía tiene algo que ofrecer».
Maureen O’Hagan es una escritora afincada en Portland, Oregón, que formó parte de la plantilla de The Washington Post y The Seattle Times, donde ganó numerosos premios nacionales de periodismo. También es autora de «La mujer de la caja fuerte», una historia de misterio de la vida real.