Las plantas cultivadas en suelo lunar crecen con ra¨ªces atrofiadas y tallos y hojas m¨¢s peque?os

Durante las misiones Apolo (entre 1969 y 1972), los astronautas de la NASA se trajeron, entre rocas y arena (regolito), 382 kilogramos de Luna. Este material ha sido estudiado desde todos los ¨¢ngulos de la ciencia, pero nadie pens¨® en usarlo como tierra de cultivo. Bueno, s¨ª, en los a?os 70, cuando a¨²n se tem¨ªa que escondiera pat¨®genos o combinaciones de minerales peligrosas, espolvorearon varias plantas para ver que les pasaba. Ahora, en el contexto de los nuevos planes humanos para volver al sat¨¦lite para quedarse, un grupo de investigadores ha utilizado parte del polvo tra¨ªdo hace 50 a?os para cultivar plantas por primera vez en suelo lunar. Han comprobado que s¨ª, que los vegetales germinan y crecen, pero lo hacen mucho peor que en el terrestre.

La NASA anunci¨® hace unos a?os su programa Artemisa. Su misi¨®n es llegar a la Luna a mediados de esta d¨¦cada y montar una base permanente ya para finales. Entre las muchas cosas que necesitar¨¢n los nuevos selenitas est¨¢ la comida. Adem¨¢s de la que les llegue desde la Tierra, planean cultivar sus propias verduras all¨ª. Ya hay miles de propuestas para plantar vegetales en suelo lunar. Este nuevo inter¨¦s fue la ocasi¨®n para un grupo de investigadores de la Universidad de Florida. Llevaban a?os queriendo sembrar en el regolito que la NASA tiene en sus laboratorios para estudiar la interacci¨®n entre material extraterrestre y la biolog¨ªa terrestre. Por fin, hace unos meses recibieron 12 gramos de tierra de la Luna. No les llegaba para un latifundio, pero se las apa?aron para plantar varios ejemplares de Arabidopsis thaliana, una peque?a planta de florecillas blancas. La A. thaliana fue el primer vegetal del que se secuenci¨® su genoma y, para los cient¨ªficos, es a las plantas lo que los ratones de laboratorio son entre los animales.

Los suelos lunares no interfieren en las hormonas y se?ales que intervienen en la germinaci¨®n de las plantas

Anna-Lisa Paul, profesora de Ciencias Agrarias y de la Alimentaci¨®n de la Universidad de Florida

Casi todas las plantas germinaron entre 48 y 60 horas despu¨¦s de sembrar las semillas, emergiendo al poco unas peque?as hojas de entre la tierra lunar. Es algo que no esperaban, reconocen los creadores de este peque?o jard¨ªn lunar, cuyos detalles han sido publicados en la revista cient¨ªfica Communications Biology. Anna-Lisa Paul, profesora de Ciencias Agrarias y de la Alimentaci¨®n de la Universidad de Florida y primera autora del estudio, dice que se quedaron asombrados, pero les sirvi¨® para descubrir que ¡°los suelos lunares no interfieren en las hormonas y se?ales que intervienen en la germinaci¨®n de las plantas¡±.

Pero al sexto d¨ªa vieron que algo no iba bien. Tras podar las plantas para concentrar su estudio en un solo tallo (tampoco les sobraba la tierra), comprobaron que las podas ten¨ªan las ra¨ªces atrofiadas, m¨¢s gordas, retorcidas y cortas que los ejemplares que hab¨ªan plantado en tierras terrestres, las plantas de control. Y eso pese a que las regaron con agua con los mismos nutrientes. Adem¨¢s, los suelos usados en estas no eran unos cualquiera. Sembraron semillas de A. thaliana en JSC-1A, un conglomerado utilizado por la ciencia espacial que imita la composici¨®n y morfolog¨ªa del regolito lunar, compuesto por materiales volc¨¢nicos y de entornos extremos de la Tierra. El desarrollo de la parte a¨¦rea de las plantitas a partir del octavo d¨ªa era m¨¢s lento e irregular, con menos hojas y m¨¢s peque?as, y les salieron manchas rojizas. Todos estos s¨ªntomas indicaban que estaban sufriendo un estr¨¦s que no pasaron las muestras cultivadas en suelo terrestre.

Para determinar de d¨®nde ven¨ªa ese estr¨¦s, los investigadores estudiaron las mol¨¦culas de ARN presentes en las c¨¦lulas vegetales, su transcriptoma. ¡°Cuando un organismo se enfrenta con un entorno estresante, se activan se?ales para que genere sustancias que le ayuden a lidiar con ese estr¨¦s¡±, cuenta Paul en un correo. ¡°Imagine que necesita algo para hacer un trabajo y busca en la caja de herramientas lo necesario (quiero clavar un clavo, pues tomo el martillo). Sabiendo qu¨¦ herramienta cogimos, podemos saber la naturaleza del problema que ten¨ªamos¡±, argumenta la bot¨¢nica estadounidense.

¡°Las mol¨¦culas de ARN se corresponden con los genes que son relevantes para que la planta responda al estr¨¦s, detalla Paul. En el caso de estas plantas, la lectura de la secuencia de nucle¨®tidos que forman cada mol¨¦cula les permiti¨® comprobar una respuesta gen¨¦tica diferente seg¨²n el suelo, ¡°pudiendo observar el efecto del regolito lunar en las plantas al nivel de su caja de herramientas gen¨¦ticas¡±, concluye. Los genes expresados de forma m¨¢s diferente eran aquellos que intervienen en situaciones de exceso salino, presencia de metales y estr¨¦s oxidativo.

La lectura del transcriptoma fue tan precisa que permiti¨® diferenciar tambi¨¦n entre las plantas cultivadas con suelo lunar, pero tra¨ªdo por las distintas misiones, la Apolo 11 (la primera en la que los humanos pisaron la Luna), la 12 (llevada a cabo aquel mismo 1969) y la Apolo 17, la ¨²ltima vez que un humano se pase¨® por el sat¨¦lite. Los investigadores recibieron cuatro gramos de regolito de cada una de ellas y este hecho les ha permitido sugerir por qu¨¦ las plantas lunares crecen como lo hacen. Por fuera, los ejemplares de A. thaliana crecidos en las muestras de las dos primeras misiones ten¨ªan un aspecto similar. Pero las sembradas en suelo tra¨ªdo por la Apolo 17 presentaban un aspecto general mejor. Por dentro, a nivel gen¨¦tico, la diferencia se confirm¨®: hab¨ªa menor diferenciaci¨®n del transcriptoma en estas ¨²ltimas que en las primeras.

Las Apolo 11 y Apolo 12 se posaron en zonas que los cient¨ªficos llaman viejas o maduras, m¨¢s expuestas a la radiaci¨®n c¨®smica y el viento solar, mientras que la Apolo 17 trajo a la Tierra material m¨¢s protegido y menos maduro. Para los autores del estudio, esto podr¨ªa explicar la diferente respuesta de esta peque?a planta a los distintos suelos y ayudar¨¢ a elegir d¨®nde sembrar las primeras cosechas lunares. Por cierto, los autores del estudio cortaron las plantas para su an¨¢lisis gen¨¦tico antes de que emergieran sus peque?as flores blancas, en torno a los 30 d¨ªas. As¨ª que se desconoce c¨®mo ser¨¢n las flores en la Luna.

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