Por primera vez, los científicos han cultivado plantas en tierra lunar. no salió bien

Cuando el programa Artemis devuelva a los humanos a la Luna en (con suerte) algunos años, habrá una logística considerable que resolver para mantener vivos a seres tan frágiles en un entorno tan hostil.

La cuestión de la comida no es la menor. Las agencias espaciales involucradas con la Estación Espacial Internacional ahora tienen mucha experiencia en proporcionar provisiones preenvasadas, pero tener acceso a alimentos frescos tiene beneficios, incluso para la salud física y mental.

Si el suelo lunar resulta ser un medio adecuado para el cultivo de nuevos cultivos, sería increíble. Así, un equipo de científicos utilizó unos preciosos gramos de muestras lunares reales recolectadas durante las misiones Apolo para intentar cultivar plantas, en particular, el berro de Thale, o Arabidopsis thaliana.

“Para futuras misiones espaciales más largas, podríamos usar la Luna como centro o plataforma de lanzamiento. Tiene sentido que queramos usar el suelo que ya está allí para cultivar plantas”, dice el científico horticultor Rob Ferl de la Universidad de Florida. .

“Entonces, ¿qué sucede cuando cultivas plantas en suelo lunar, algo que está totalmente fuera de la experiencia evolutiva de una planta? ¿Qué harían las plantas en un invernadero lunar? ¿Podríamos tener agricultores lunares?”

Bueno, spoiler: el suelo lunar, también conocido como regolito lunar, no es muy bueno para cultivar plantas. Pero esta investigación es solo el primer paso hacia el cultivo de plantas algún día en la Luna en un emocionante futuro de ciencia ficción.

La cantidad actual de muestras lunares aquí en la Tierra es bastante pequeña y, por lo tanto, valiosa y muy apreciada.

Ferl y sus colegas, la científica hortícola de la Universidad de Florida Anna-Lisa Paul y el geólogo Stephen Elardo, obtuvieron un préstamo de solo 12 gramos del preciado objeto, luego de tres solicitudes realizadas durante 11 años.

Requería un experimento muy pequeño y muy estricto: un minijardín de Arabidopsis. Dividieron cuidadosamente sus muestras en 12 frascos del tamaño de un dedal, a cada uno de los cuales se les agregó una solución nutritiva y algunas semillas.

Los grupos de control de semillas también se plantaron en suelos terrestres de ambientes extremos y simuladores de suelo (material terrestre utilizado para simular las propiedades de los suelos extraterrestres).

Para el experimento, el equipo utilizó un simulador terrestre marciano y un simulador lunar llamado JSC-1A. Esto es importante, ya que experimentos anteriores han demostrado que las plantas pueden crecer bien en ambos tipos de simuladores, pero las diferencias sutiles podrían significar que la realidad es una historia diferente.

(Paul et al., Biología de las Comunicaciones, 2022)

Arriba: Plantas que crecen en los tres juegos Lunar Soil y Soil Simulator.

De hecho, este parece ser el caso. Para sorpresa de los investigadores, casi todas las semillas plantadas en las muestras lunares germinaron, pero fue entonces cuando las cosas cambiaron. En lugar de crecer felizmente, las plántulas parecían ser más pequeñas, de crecimiento más lento y mucho más variables en tamaño que las plantas que crecían en el simulador lunar.

Cuando el equipo extrajo las plantas para el análisis genético, descubrió por qué.

“A nivel genético, las plantas estaban liberando las herramientas que normalmente se usan para lidiar con los factores estresantes, como la sal y los metales o el estrés oxidativo, por lo que podemos inferir que las plantas perciben el entorno del suelo lunar como estresante”, dijo Paul.

“En última instancia, nos gustaría utilizar los datos de expresión génica para ayudar a determinar cómo podemos mejorar las respuestas al estrés hasta el nivel en que las plantas, especialmente los cultivos, puedan crecer en suelo lunar con muy poco impacto en su salud.

Las muestras lunares utilizadas por los investigadores provinieron de tres lugares diferentes en la Luna, en diferentes capas superficiales de profundidad, recolectadas por las misiones Apolo 11, 12 y 17.

Curiosamente, esto parece tener un efecto sobre cómo reaccionan las plantas al suelo. A los plantados en el suelo más cercano a la superficie, del Apolo 11, les fue peor; una planta incluso murió. Es la capa de regolito lunar más expuesta a los rayos cósmicos y al viento solar que la daña.

Por el contrario, las semillas plantadas en suelo menos expuesto se desempeñaron significativamente mejor, aunque los resultados no fueron tan buenos como las plantas cultivadas en ceniza volcánica terrestre. Esta información podría ayudar a los científicos a descubrir la mejor manera de cultivar plantas en la Luna, así como a desarrollar formas de hacer que el suelo lunar sea más hospitalario para las plantas.

No estamos allí todavía, sin embargo. Será necesario realizar más investigaciones sobre la caracterización y optimización del suelo lunar para el crecimiento de las plantas antes de que podamos considerar el uso del suelo lunar para cultivar. Pero ahora los científicos al menos tienen una mejor comprensión de con qué están trabajando y cuáles deberían ser los próximos pasos.

“Queríamos hacer este experimento porque durante años teníamos esta pregunta: ¿crecerían las plantas en suelo lunar?”, dijo Ferl. “Resulta que la respuesta es sí”.

La investigación ha sido publicada en Biología de las Comunicaciones.

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