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Científicos descubren cómo cultivar plantas en la Luna

En los primeros días de la era espacial, los astronautas del Apolo participaron en un plan visionario: traer muestras del material de la superficie lunar, conocido como regolito, de regreso a la Tierra, donde podrían estudiarse con equipos de última generación y guardarse para futuras investigaciones aún no imaginadas.

Cincuenta años después, en los albores de la era de Artemisa y el próximo regreso de los astronautas a la Luna, tres de esas muestras se han utilizado para cultivar plantas con éxito. Por primera vez en la historia, los investigadores han cultivado la resistente y bien estudiada Arabidopsis thaliana en el regolito lunar pobre en nutrientes.

Científicos descubren cómo cultivar plantas en la Luna

"Esta investigación es fundamental para los objetivos de exploración humana a largo plazo de la NASA, ya que necesitaremos utilizar los recursos que se encuentran en la Luna y Marte para desarrollar fuentes de alimentos para los futuros astronautas que viven y operan en el espacio profundo", señala el administrador de la NASA, Bill Nelson. 



Para ir con valentía, debemos crecer con valentía

«Para explorar más y aprender sobre el sistema solar en el que vivimos, debemos aprovechar lo que hay en la Luna, para no tener que llevárnoslo todo con nosotros», dijo Jacob Bleacher, científico jefe de exploración que apoya El programa Artemis de la NASA en la sede de la NASA en Washington. 

Bleacher señala que esta es también la razón por la que la NASA está enviando misiones robóticas al Polo Sur de la Luna, donde se cree que puede haber agua que puedan usar los futuros astronautas. "Además, cultivar plantas es el tipo de cosas que estudiaremos cuando vayamos. Entonces, estos estudios en el terreno allanan el camino para expandir esa investigación por parte de los próximos humanos en la Luna".



Arabidopsis thaliana, originaria de Eurasia y África, es pariente de las hojas de mostaza y otras verduras crucíferas como el brócoli, la coliflor y las coles de Bruselas. También juega un papel clave para los científicos: debido a su pequeño tamaño y facilidad de crecimiento, es una de las plantas más estudiadas del mundo, utilizada como organismo modelo para la investigación en todas las áreas de la biología vegetal. Como tal, los científicos ya saben cómo son sus genes, cómo se comporta en diferentes circunstancias, incluso cómo crece en el espacio.

Trabajar con muestras del tamaño de una cucharadita

Para cultivar Arabidopsis, el equipo usó muestras recolectadas en las misiones Apolo 11, 12 y 17, con solo un gramo de regolito asignado para cada planta. El equipo agregó agua y luego semillas a las muestras. Luego colocan las bandejas en cajas de terrario en una sala limpia. Se añadió una solución nutritiva diariamente.

¡Después de dos días, comenzaron a brotar! dijo Anna-Lisa Paul, quien también es profesora de Ciencias Hortícolas en la Universidad de Florida, y quien es la primera autora del artículo. "Todo brotó. ¡No puedo decirte lo asombrados que estábamos! Cada planta, ya sea en una muestra lunar o en un control, se veía igual hasta aproximadamente el día seis.



Sin embargo, después del sexto día, quedó claro que las plantas no eran tan robustas como las plantas del grupo de control que crecían en ceniza volcánica, y las plantas crecían de manera diferente según el tipo de muestra en la que se encontraban. Las plantas crecían más lentamente y se habían atrofiado. raíces; además, algunas tenían hojas atrofiadas y pigmentación rojiza.

Después de 20 días, justo antes de que las plantas comenzaran a florecer, el equipo cosechó las plantas, las molió y estudió el ARN. En un sistema biológico, los genes se decodifican en múltiples pasos. Primero, los genes, o ADN, se transcriben en ARN. Luego, el ARN se traduce en una secuencia de proteína. Estas proteínas son responsables de llevar a cabo muchos de los procesos biológicos en un organismo vivo. 



La secuenciación del ARN reveló los patrones de los genes que se expresaron, lo que mostró que las plantas estaban bajo estrés y habían reaccionado de la manera en que los investigadores han visto que Arabidopsis responde al crecimiento en otros entornos hostiles, como cuando el suelo tiene demasiada sal o metales pesados. 

Además, las plantas reaccionaron de manera diferente según la muestra que se utilizó, cada una recolectada de diferentes áreas de la Luna. Las plantas cultivadas en las muestras del Apolo 11 no eran tan robustas como las de los otros dos conjuntos. No obstante, las plantas crecieron.

Sembrando las semillas para futuras investigaciones

Esta investigación abre la puerta no solo a que algún día se cultiven plantas en hábitats en la Luna, sino a una amplia gama de preguntas adicionales. ¿Entender qué genes necesitan las plantas para adaptarse al crecimiento en regolito puede ayudarnos a comprender cómo reducir la naturaleza estresante del suelo lunar? 

¿Los materiales de diferentes áreas de la Luna son más propicios para el cultivo de plantas que otros? ¿Podría el estudio del regolito lunar ayudarnos a comprender más sobre el regolito de Marte y las plantas que potencialmente crecen en ese material también? Todas estas son preguntas que el equipo espera estudiar a continuación, en apoyo de los futuros astronautas que viajan a la Luna.

"No solo es agradable para nosotros tener plantas a nuestro alrededor, especialmente cuando nos aventuramos a nuevos destinos en el espacio, sino que también podrían proporcionar una nutrición complementaria a nuestras dietas y permitir la futura exploración humana", dijo Sharmila Bhattacharya, científica del programa Biológica y de la NASA.

Fuente: NASA