LOGRAN CULTIVAR PLANTAS EN SUELO LUNAR

Un invernadero en la Luna, lleno de hortalizas terrestres para alimentar una colonia humana: la ciencia-ficción ha instalado en nuestro imaginario este sueño que hoy está más cerca , tras anunciarse el éxito en el cultivo de plantas en el suelo lunar. En concreto se trata de ejemplares de arabidopsis thliana los cuales han germinado en muestras recogidas durante las tres misiones de Apolo de la NASA.

"La idea de un invernadero en la Luna es el material con el que están hechos los sueños de la exploración espacial. Cuando las civilizaciones se desplazan para establecerse en algún lugar , los humanos siempre llevamos con nosotros nuestra agricultura. La capacidad de llevar plantas con nosotros de manera exitosa a la Luna es la manera en la que podremos cultivar comida para estar allí durante un tiempo sin necesidad de reabastecimiento, también para purificar el aire eliminando el CO2 y producir agua potable" todo esto señaló el biólogo espacial y genetista Robert Ferl.

"Las plantas siempre han formado parte de la agenda de la exploración profunda. Mostrar que las plantas pueden crecer en el suelo lunar es un paso enorme" explicó Ferl. Los investigadores han constatado, que estas plantas crecen más lentamente y muestran más signos de estrés cuando se cultivan en muestras de suelo lunar que en cenizas volcánicas de la Tierra.

Ferl y sus colegas querían comprobar si el suelo lunar podía sustentar la vida vegetal. Para ello han cultivado los ejemplares de arabidopsis thaliana, pequeña planta con flores, originaria  de Eurasia y África. Los científicos suelen utilizarla en experimentos porque su mapa genético completo fue secuenciado en el año 2000. En este caso, se han cultivado 12 muestras de suelo recogidas durante las misiones lunares Apolo 11,12 y 17 , en 1969 y 1972.

Las muestras se recogieron en diferentes capas del suelo durante cada misión, las del Apolo 11 habían estado expuestas a la superficie lunar durante más tiempo que las del Apolo 12 y el Apolo 17, detalla la Universidad de la Florida.

Los investigadores examinaron si la forma de crecer y adaptarse difería entre estas plantas y las cultivadas en 16 muestras de ceniza volcánica de la Tierra. Una ceniza volcánica ,regalito, presenta un tamaño de partícula y una composición mineral similar a los del suelo lunar.

El equipo descubrió que aunque las plántulas ( plantas en sus primeros estadios de desarrollo) podían crecer en todas las condiciones del suelo, en suelo lunar lo hacen más lentamente , tardando más en expandir sus hojas y echando raíces más atrofiadas que las cultivadas en ceniza volcánica.

Mientras que algunas plantas cultivadas en suelo lunar presentan una forma y un color similar a las cultivadas en ceniza volcánica ; otras crecen atrofiadas y contienen pigmentos oscuros y rojizos, características que suelen indicar estrés en las plantas.

Los investigadores hicieron hincapié en el hecho de que estamos ante el estudio de seres vivos terrestres reaccionando a un entorno al que nunca, a lo largo de toda su evolución como especie, se habían enfrentado. La bióloga molecular y genetista Anna-Lisa Paul, empleó una metáfora para explicar a qué se enfrentaban las plantas: " viendo las herramientas necesarias para realizar un trabajo, podemos deducir qué tipo de trabajo es".

En este caso, las " herramientas" que seleccionaron esas plantas para hacer frente a un entorno desconocido fueron la activación de ciertos genes. El análisis genético de tres plantas más pequeñas y oscuras reveló que expresaban más de mil genes, en su mayoría relacionados con el estrés , en niveles diferentes a los de la cultivadas en ceniza.

Además, los investigadores descubrieron que las plantas cultivadas en las muestras del Apolo 11 no crecían igual de bien como las cultivadas en las muestras del Apolo 12 y 17 y expresaban un mayor número de genes en niveles diferentes a las cultivadas en la ceniza volcánica.

Las plantas cultivadas en las muestras del Apolo 11,12 y 17 expresaron 465, 265 y 113 genes en niveles diferentes , respectivamente. El 71% de estos genes estaban asociados al estrés causado por las sales, los metales y las moléculas reactiva que contienen oxígeno.

Los resultados indican que aunque el suelo lunar pueda utilizarse para cultivar plantas , no favorece el crecimiento de éstas tan bien como la ceniza volcánica, sobre todo si ha estado más expuestas a la superficie de la Luna. Los investigadores especulan que los daños causados por los rayos cósmicos y el viento solar en el suelo lunar, así como la presencia de pequeñas partículas de hierro en el suelo, podrían inducir respuestas de estrés en las plantas y perjudicar su desarrollo.

Los autores concluyen que los hallazgos publicados este jueves muestran la necesidad de más investigación sobre las interacciones entre las plantas y el suelo lunar para que la vida vegetal crezca de manera más eficiente.

Fuentes: El Diario, ABC ,Muy Interesante

SUELO LUNAR Y LAS PLANTAS

 Los científicos han conseguido plantar en el suelo procedente de la Luna. Publicado por "Communications biology" que en Florida han demostrado que se pueden cultivar plantas en el suelo lunar y estas crecen con éxito en esta investigación también se demuestra que el suelo lunar es totalmente diferente al suelo que tenemos en la tierra. Esta exploración ha sido para dar un primer paso para el alimento y la nutrición de las plantas ya que el Programa Artemisa planea devolver a los humanos a la Luna.

Diseñaron un experimento simple que era plantar semillas en suelo lunar, regarlas, aportarles nutrientes y luz para poder registrar así los resultados de como evolucionaban con el paso de los días. Los investigadores solo tenían 12 gramos de suelo lunar, recolectado durante las misiones de Apolo 11, 12 y 17 a la Luna, para poder hacer el experimento. Tuvieron que realizar un diseño a pequeña escala del experimento para que le dieran esa muestra de suelo lunar y poder realizar este estudio.

Para hacer que el pequeño jardín lunar creciese utilizaron pozos tan pequeños como dedales que eran placas de plástico. Cuando ya estaban llenos estos pequeños pozos con un gramo de este suelo lunar, humedecieron el suelo con una solución nutritiva y pusieron las semillas de las planta Arabidopsis, esta planta se usa en la ciencia porque su código genético es mapeado. 

Los investigadores plantaron también Arabidopsis en una sustancia terrestre que imita el suelo lunar real pero las plantas cultivadas en este suelo no fueron del grupo de control de este experimento.

Al iniciar el experimento nadie confiaba que iban a poder crecer las plantas en el suelo lunar y con el paso del tiempo los cultivadores notaron diferencias notorias en estas plantas porque algunas plantas eran más pequeñas y crecían lentamente o tenían un  tamaño mas variado pero a nivel genético las plantas sacaban herramientas para hacer frente a factores estresantes que pueden ser sal o metales por lo que podemos deducir que las plantas perciben el entorno como estresante. 

Para derivar de donde venia ese estrés estudiaron las moléculas de ARN presentes en las células vegetales que estas correspondían con los genes relevantes para que la planta responda al estrés. La secuencia de nucleótido formada por cada molécula permito comprobar una respuesta genética diferente al suelo y los genes expresados intervienen en situaciones de exceso de sal, presencia de metales o de estrés.

La lectura de la transcripción llegó a ser tan precisa que permitió diferencial entre las plantas cultivadas en el suelo lunar pero traído por las diferentes misiones.

Los ejemplares crecidos en las muestras de las misiones Apolo 11 y 12, que sus muestras se pudieron extraer en zonas maduras expuestas a la radiación cósmica y al viento solar, tenían un aspecto muy similar pero las sembradas en la muestra de suelo y, la recogida en la misión de Apolo 17, que sus muestras fueron traídas a la tierra de una manera más protegida y era menos madura la tierra, tenían un mejor aspecto general  lo que confirmó que había menos diferenciación del transcriptoma en las ultimas misiones y de las primeras. 

Bibliografía: EL PAÍS, ABC

  

ARABIDOPSIS THALIANA: LA PRIMERA PLANTA EN SUELO LUNAR

Los astronautas de la NASA se trajeron, entre rocas y arena (regolito), 382 kilogramos de Luna entre los años 1969 y 1972 durante las misiones Apolo. Este material ha sido estudiado y usado para cultivar en él esta planta, la Arabidopsis thaliana, originaria de África y Eurasia. Está relacionada con las hojas de mostaza y otras verduras crucíferas como el brócoli, la coliflor y las coles de Bruselas.

Cincuenta años después, tres de esas muestras se han utilizado para cultivar plantas con éxito. Por primera vez, los investigadores han hecho crecer esta planta resistente y bien estudiada en regolito lunar, pobre en nutrientes (con lo cual algo peor y con más dificultad).

Los científicos eligieron la Arabidopsis thaliana porque es a las plantas lo que las cobayas y ratones de laboratorio son entre los animales, aparte de que esta planta fue el primer vegetal del que se secuenció su genoma.

Entre unas 48 y 60 horas la mayoría de las plantas germinaron después de sembrar las semillas, emergiendo al poco unas pequeñas hojas de entre la tierra lunar. Es algo que no esperaban, reconocieron los científicos. Esto les sirvió para descubrir que los suelos lunares no interfieren en las hormonas y señales que intervienen en la germinación de las plantas.

Pero al sexto día se dieron cuenta de que algo no iba bien. Al podar las plantas para concentrar su estudio en un solo tallo, comprobaron que las podas tenían las raíces atrofiadas, más gordas, retorcidas y cortas que las plantas que habían plantado en tierras terrestres. Y eso pese a que las regaron con agua con los mismos nutrientes.

El desarrollo de la parte aérea de las plantas a partir del octavo día era más irregular y lento, con menos hojas y más pequeñas, y les salieron manchas rojizas. Todos estos síntomas indicaban que estaban sufriendo un estrés que no pasaron las muestras cultivadas en suelo terrestre.

Para determinar de dónde venía ese estrés, los investigadores estudiaron su transcriptona, las moléculas de ARN presentes en las células vegetales. La lectura del transcriptoma fue tan precisa que permitió diferenciar también entre las plantas cultivadas con suelo lunar, pero traído por las distintas misiones, la Apolo 11, la 12 y la 17. Las sembradas en suelo traído por la Apolo 17 presentaban un aspecto general mejor. Por dentro, a nivel genético, se confirmó la diferencia: había menor diferenciación del transcriptoma en las del Apolo 17 que, en las primeras, que se posaron en zonas más viejas o maduras expuestas al viento solar y la radiación cósmica, mientras que esta última trajo el material más protegido y menos maduro.

Fuentes: El País, Urbano Puebla