Así se explica en un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Florida (Estados Unidos) y publicado este jueves en la revista 'Communications Biology'. Los autores analizaron cómo las plantas responden biológicamente al suelo de la Luna, también conocido como regolito lunar, que es radicalmente diferente del de la Tierra.

Este trabajo es un primer paso hacia el cultivo de plantas algún día para alimento y oxígeno en la Luna o durante misiones espaciales. La investigación se produce cuando el Programa Artemis de la NASA planea devolver a los humanos a la Luna.

"Artemis requerirá una mejor comprensión de cómo cultivar plantas en el espacio", apunta Rob Ferl, uno de los autores del estudio y profesor distinguido de ciencias hortícolas en el Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida.

Incluso en los primeros días de la exploración lunar, las plantas desempeñaron un papel importante, según Anna-Lisa Paul, coautora del estudio y profesora investigadora de ciencias hortícolas en la Universidad de Florida, quien añade: "Ayudaron a establecer que las muestras de suelo traídas de la Luna no albergaban patógenos u otros componentes desconocidos que dañarían la vida terrestre".

Paul y Ferl son expertos reconocidos internacionalmente en el estudio de plantas en el espacio. A través del Laboratorio de Plantas Espaciales de la Universidad de Florida, han enviado experimentos en transbordadores espaciales, a la Estación Espacial Internacional y en vuelos suborbitales.

"Para futuras misiones espaciales más largas, podemos usar la Luna como centro o plataforma de lanzamiento. Tiene sentido que queramos usar el suelo que ya está allí para cultivar plantas”, apunta Ferl, que añade “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 granjeros lunares?

EXPERIMENTO SIMPLE

Para responder estas preguntas, Ferl y Paul diseñaron un experimento engañosamente simple: plantar semillas en suelo lunar en un laboratorio, agregar agua, nutrientes y luz, y registrar los resultados.

La complicación es que los científicos solo tenían 12 gramos de suelo lunar para hacer el experimento. Prestado por la NASA, este suelo se recolectó durante las misiones Apolo 11, 12 y 17 a la Luna. Paul y Ferl solicitaron tres veces en el transcurso de 11 años la oportunidad de trabajar con el regolito lunar.

La pequeña cantidad de suelo, sin mencionar su incalculable importancia histórica y científica, significó que Paul y Ferl tuvieron que diseñar un experimento cuidadosamente coreografiado a pequeña escala. Para hacer crecer su pequeño jardín lunar, los investigadores usaron pozos del tamaño de un dedal en placas de plástico que normalmente se usan para cultivar células.

Una vez que llenaron cada 'maceta' con aproximadamente un gramo de suelo lunar, humedecieron el suelo con una solución nutritiva y agregaron algunas semillas de la planta 'Arabidopsis', usada ampliamente entre científicos de plantas porque su código genético ha sido completamente mapeado. Su cultivo en el suelo lunar permitió a los investigadores comprender mejor cómo el suelo afectó a las plantas hasta el nivel de expresión génica.

Como puntos de comparación, los investigadores también plantaron 'Arabidopsis' en JSC-1A, una sustancia terrestre que imita el suelo lunar real, así como suelos marcianos simulados y suelos terrestres de ambientes extremos. Las plantas cultivadas en estos suelos no lunares fueron el grupo de control del experimento.

“ASOMBRADOS”

Antes del experimento, los investigadores no estaban seguros de si las semillas plantadas en los suelos lunares brotarían, pero casi todas lo hicieron.

“Nos quedamos asombrados. No predijimos eso. Eso nos dijo que los suelos lunares no interrumpieron las hormonas y las señales involucradas en la germinación de las plantas", indica Paul.

Sin embargo, con el paso del tiempo, los investigadores observaron diferencias entre las plantas cultivadas en suelo lunar y el grupo de control. Por ejemplo, algunas de las plantas que crecían en los suelos lunares eran más pequeñas, crecían más lentamente o tenían un tamaño más variado que sus contrapartes.

Todos estos eran signos físicos de que las plantas estaban trabajando para hacer frente a la composición química y estructural del suelo de la Luna, según Paul. Esto se confirmó aún más cuando los investigadores analizaron los patrones de expresión génica de las plantas.

“A nivel genético, las plantas estaban sacando las herramientas que normalmente se usan para hacer frente a 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”, recalca Paul.

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