Sembrando Resplandeciente Mostaza Marciana

Sembrando Resplandeciente Mostaza Marciana

Por :Heber Rizzo

Un equipo de científicos de la Universidad de Florida ha modificado genéticamente una minúscula planta para que nos envíe información desde Marte en una forma realmente de otro mundo: emitiendo un sobrecogedor resplandor fluorescente.

Por: Equipo de Redactores de Astrobiology News


Adaptado de un reporte de prensa de la Universidad de Florida

Un equipo de científicos de la Universidad de Florida ha modificado genéticamente una minúscula planta para que nos envíe información desde Marte en una forma realmente de otro mundo: emitiendo un sobrecogedor resplandor fluorescente.|

Los científicos han propuesto un experimento que enviaría diez variedades de la planta al planeta rojo como una misión “Scout” (Explorador). Las misiones Scout son experimentos científicos de alta prioridad focalizada que pueden ser realizados por menos de 300 millones de dólares cada uno.

Este experimento botánico, realizado con fondos del Programa de Exploración y Desarrollo Humano en el Espacio de la NASA, puede ser un primer paso en el camino de hacer que Marte sea habitable para los seres humanos, dijo Rob Ferl, director asistente del Programa de Biotecnología de la Universidad de Florida.

Christopher McKay, un científico planetario del Centro de Investigación Ames de la NASA y miembro del Instituto de Astrobiología de la NASA, es el investigador principal para la propuesta misión Scout. “Pienso que tiene una muy buena probabilidad de que funcione,” dice McKay, “y de ese modo encarar una de las preguntas principales del programa de astrobiología: ¿cuál es el potencial de supervivencia y de evolución biológica más allá del planeta de origen?” McKay es un fuerte impulsor del envío de experimentos biológicos a Marte como un paso inicial para la eventual exploración humana del planeta.

Ferl y un equipo de biólogos moleculares eligió como sujeto del experimento a la planta de mostaza Arabidopsis. La eligieron, dijo Ferl, porque posee tres atributos que la hacen ideal para la misión marciana: su altura máxima es de veinte centímetros, su ciclo vital es de solamente un mes y su genoma entero ya ha sido mapeado (en diciembre del año 2000 se convirtió en la primera planta en tener su secuencia genética completada).

Para generar el resplandor, el equipo insertará “genes reporteros” en variedades de la planta, que se darán a conocer emitiendo un resplandor verde bajo condiciones adversas en Marte. Cada gen reportero reacionará ante un estresante medioambiental como la sequía, la enfermedad o la temperatura. Por ejemplo, una versión emitirá un resplandor verde si detecta un exceso de metales pesados en el suelo marciano; otra se volverá azul en la presencia de peróxidos.

De hecho, uno de los genes reportero es en sí mismo bastante “de otro mundo”, habiendo llegado de las profundidades del océano.

“Lo que genera el resplandor azul es una proteína derivada de una medusa luminiscente cuyo ADN se empalma con el la planta de mostaza,” dice Ferl. “El ADN empalmado sintetiza la proteína iridiscente azul en la planta, que se manifiesta bajo estrés.”

Sería imposible, por supuesto, ver el resplandor de las plantas desde la Tierra. La cámara abordo del módulo de aterrizaje en Marte registraría el resplandor y luego enviaría esta señal hacia la Tierra.

En 1999, Ferl puso en órbita 40 plantas con genes reporteros a bordo del transbordador espacial. En el vuelo, la falta de gravedad tuvo un efecto adverso sobre la habilidad de las plantas para utilizar el agua, una condición llamada “síndrome de adaptación espacial”. Los científicos están usando esa experiencia para crear plantas más inteligentes.

“Al igual que los humanos, las plantas deben aprender cómo adaptarse a un nuevo entorno,” dice Ferl. “Estamos utilizando la genética para crear plantas que tengan la habilidad de suministrarnos datos que podamos usar para ayudarlas a sobrevivir.”

Agregado a ésto, dice McKay, los científicos tienen que asegurarse de que cualquier semilla enviada a Marte esté completamente libre de bacterias contaminantes. “Todas las misiones a Marte deben ajustarse a las regulaciones de la Protección Planetaria,” dice McKay. “Esto requeriría que el experimento de siembra de plantas sea cuidadosamente controlado, a los efectos de no contaminar inadvertidamente a Marte.”

La misión se llevaría a cabo de la siguiente manera: las semillas de la planta harían el viaje a bordo de una pequeña nave espacial de la NASA, que aterrizaría en la superficie marciana. Luego del arribo, el vehículo robot terrestre recogería una porción del suelo marciano, que los científicos analizarían usando el robot y una cámara especializada. Luego de modificar el suelo con fertilizantes, protectores y nutrientes, los científicos harían germinar las semillas y sembrarían las plantas en un invernadero en miniatura en el vehículo de aterrizaje.

A pesar de tener que trabajar con un suelo extraño del que se conoce poco, los biólogos son optimistas sobre el experimento.

“Tengo confianza en que podamos hacer crecer las plantas si conocemos los niveles pH y los agentes oxidantes del suelo marciano,” dice Schuerger. “Examinaremos el suelo antes de realizar la plantación, y luego elevaremos o bajaremos el pH, lavaremos los excesos de sales y agregaremos los nutrientes que sean necesarios.”

En cuanto a planes a largo plazo, Ferl y Schuerger han trabajado juntos en un concepto llamado “terraformación” o “ecosíntesis”, que utilizaría plantas para producir el oxígeno necesario para los procesos vitales. Aunque las plantas están modificadas genéticamente para detectar (y luego adaptarse a) cierton estresantes medioambientales, la terraformación presenta obstáculos adicionales.

Schuerger dice que en Marte, las temperaturas diarias varían de un máximo de 7 grados centígrados a mediodía a un mínimo de 112 grados centígrados bajo cero en la noche. A la vez, el contenido de humedad en el planeta del del 0,3%, lo que resulta extremadamente bajo.

A causa de las condiciones frías y áridas de Marte, McKay dice que las plantas alpinas resultarían ser las mejor equipadas para proyectos futuros de terraformación. Pero primero, los científicos tendrían que intentar hacer crecer tales plantas en condiciones más parecidas a las marcianas. Ya que el proyecto actual usaría invernaderos para hacer crecer a las plantas en Marte, no está directamente relacionado con la terraformación.

“En este proyecto, las plantas crecerían en condiciones confortables, parecidas a las condiciones terrestres en lo que se refiere a la temperatura y a la actividad acuífera,” dice McKay. “Pero este experimento es directamente relevante con futuros invernaderos que proporcionarían comida y oxígeno para la exploración humana. Es difícil imaginar que haya alguna vez invernaderos en Marte para el soporte de vida, si un experimento como éste no se lleva antes a cabo.”

“No tengo dudas de que podremos conseguir plantas que sobrevivan en Marte,” dice Ferl. “Cuando lo hagamos, habremos demostrado que la vida que evolucionó en la Tierra es capaz de prosperar en mundos distantes, y habremos montado el escenario para la colonización humana.”
Un taller de trabajo que se está realizando esta semana en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA examinará docenas de misiones Scout propuestas. Entre seis y diez de ellas recibirán fondos para realizar más estudios. La primera misión Scout será lanzada hacia el año 2007.