Las primeras plantas cultivadas en tierra lunar pueden abrir paso para la agricultura en el espacio
Por Mark Miller.
Los investigadores del Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida han sido los primeros en cultivar con éxito plantas en tierra lunar que trajeron en las misiones espaciales Apolo. El huerto cultivado en laboratorio, que forma parte de la investigación que respalda el ambicioso programa Artemis de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA), marca un paso importante hacia el cultivo de plantas y alimentos en la Luna y posiblemente en otros mundos.
Cultivo difícil
La tierra de la Luna es un entorno desafiante para el crecimiento de las plantas. Según un artículo de Science News, el suelo lunar, conocido como regolito, es un polvo fino lleno de hierro metálico que, a diferencia del hierro oxidado, no es beneficioso para las plantas. También contiene pequeños fragmentos de vidrio como resultado de los micrometeoritos que chocan continuamente contra la superficie de la Luna. Además, no contiene mucho nitrógeno, fósforo ni otros nutrientes.
El equipo de investigación eligió cultivar berro de Thale o Arabidopsis thaliana en este mundo poco acogedor. Es pariente de las hojas de mostaza y otras verduras crucíferas como el brócoli y la coliflor. El berro de Thale, una planta pequeña y resistente que crece con facilidad, también es el organismo modelo utilizado en múltiples estudios de biología vegetal, lo que significa que los científicos conocen bien su composición genética.
El equipo combinó semillas de berro de Thale y agua con muestras de tierra de un gramo procedentes de las misiones Apolo 11, 12 y 17. Se colocaron en terrarios bajo luces LED en una sala blanca. También plantaron muestras de control en material volcánico terrestre y agregaron un nutriente a todas las muestras a diario.
«¡Después de dos días, comenzaron a brotar!», comentó Anna-Lisa Paul, doctora, profesora de ciencias hortícolas en la Universidad de Florida y miembro del equipo de investigación, en un informe de la NASA. «Todo brotó. ¡No podíamos salir de nuestro asombro! Todas las plantas, ya sea en una muestra lunar o en una de control, parecían iguales hasta el sexto día aproximadamente».
"Todo brotó. ¡No podíamos salir de nuestro asombro!"
Mejores terrenos y plantas
Como indica la reacción de la Dra. Paul, ambos conjuntos de muestras no crecieron por igual. Después de aproximadamente una semana, el crecimiento de las muestras lunares fue disminuyendo. Tenían raíces y hojas atrofiadas y una pigmentación violácea poco saludable.
Para entender mejor lo que había sucedido, el equipo realizó un análisis genético estudiando el ácido ribonucleico (ARN) de las plantas cultivadas en el suelo lunar. El ARN transforma la información del ácido desoxirribonucleico (ADN) en proteínas que llevan a cabo muchos de los procesos biológicos de un organismo vivo. El examen de la secuencia de ARN de las células de las plantas reveló que el berro de Thale estaba reaccionando como suele hacerlo cuando el ambiente contiene demasiada sal o metales pesados.
Las plantas tuvieron más dificultades para crecer en las muestras de suelo de la misión Apolo 11, tal vez porque se extrajeron del Mar de la Tranquilidad de la Luna, según un artículo de NBC News. Esta región, según narra el artículo, es una superficie más antigua de la Luna y se ha sometido a mayor radiación cósmica y viento solar.
Una correlación entre la edad del suelo lunar y la evolución de las plantas puede ayudar a los futuros horticultores lunares a distinguir los lugares idóneos para recoger la tierra de cultivo. También puede ayudar a seleccionar plantas que se adapten mejor a la tierra lunar. «Tal vez las plantas de espinacas, que son muy tolerantes a la sal, no tengan problemas para crecer en el regolito lunar», se plantea la Dra. Paul en Science News.
Un pequeño paso
Aunque las muestras lunares no experimentaron un crecimiento tan bueno como el suelo volcánico, la investigación supone un éxito inicial espectacular que implica un avance significativo en el papel de la vida vegetal en la exploración y la habitación del espacio.
Las plantas se pueden usar como organismos modelo para ayudar a estudiar la gravedad, la radiación y otros fenómenos biológicos en el espacio, según un artículo del equipo de la Universidad de Florida publicado en Nature. Destaca que las plantas nos ayudan a comprender cómo se adaptan los organismos biológicos lejos de la Tierra y podrían proporcionar alimentos y oxígeno para sustentar la habitación a largo plazo en el espacio e incluso en superficies extraterrestres. Usar regolito lunar podría resultar mucho más práctico que transportar suficiente agua para sustentar la agricultura hidropónica.
Regreso al espacio
El trabajo realizado en la Universidad de Florida continúa donde lo dejó la NASA. En el transcurso de sus misiones, las tripulaciones de Apolo regresaron a la Tierra con unos 380 kg de suelo y rocas lunares. Las plantaciones están haciendo un buen uso de estos materiales. «Aquí estamos, 50 años más tarde, completando experimentos que se iniciaron en los laboratorios de Apolo», comentó Robert Ferl, doctor, otro miembro del equipo de la Universidad de Florida, en el informe de la NASA.
La investigación desempeña un papel central en el éxito del programa Artemis, cuyo objetivo es llevar a los astronautas de regreso a la Luna y que permanezcan allí a largo plazo. En última instancia, sus misiones lunares servirán como punto de partida para la exploración humana de Marte.
Mark Miller es redactor de contenido de Thermo Fisher Scientific.
