Las algas son bien conocidas por sobrevivir en lugares que desafían la mayoría de la vida, incluidos los picos del Himalaya, los abrasadores desiertos del Valle de la Muerte, la tundra antártica y las frías superficies de los volcanes activos. Su notable durabilidad llevó a los investigadores a probar los esporofitos del musgo, las estructuras reproductivas que contienen esporas, en un entorno aún más duro: el espacio exterior. Esta información ha sido revelada en un estudio publicado en la revista iCiencia El 20 de noviembre, más del 80% de estas esporas sobrevivieron 9 meses fuera de la Estación Espacial Internacional (ISS) y regresaron a la Tierra aún capaces de reproducirse. Esto marca la primera evidencia de que una planta terrestre primitiva podría sobrevivir a una exposición prolongada a las condiciones espaciales.
“La mayoría de los seres vivos, incluidos los humanos, no pueden sobrevivir ni siquiera por un corto tiempo en el vacío del espacio”, dijo el autor principal Tomomichi Fujita de la Universidad de Hokkaido. “Sin embargo, las esporas de algas conservaron su viabilidad nueve meses después de la exposición directa. Esto proporciona evidencia convincente de que la vida en la Tierra ha evolucionado, a nivel celular, para tener mecanismos intrínsecos para resistir las condiciones del espacio”.
Preguntando si el musgo puede sobrevivir fuera de la Tierra
Fujita comenzó a explorar la posibilidad del “musgo espacial” mientras estudiaba la evolución de las plantas. Le fascinaba la capacidad de las algas para colonizar los entornos más hostiles de la Tierra. “Comencé a preguntarme: ¿podrá esta pequeña pero increíblemente fuerte planta sobrevivir en el espacio?”
Para investigar, el equipo de Fujita queda expuesto. Abre el fiscomitrioUn entorno espacial simulado que consiste en intensa radiación ultravioleta, temperaturas extremadamente altas y bajas y condiciones similares al vacío, también conocidas como Earthmos difusa.
Examinando la estructura del musgo bajo Estrés extremo
Los investigadores compararon tres formas de algas: proteinemas (algas juveniles), células de cría (células madre inducidas por estrés) y esporofitos (esporas encapsuladas). Su objetivo era identificar qué estructuras tenían el mayor potencial para una colocación permanente.
“Presumimos que la presión combinada del espacio, incluido el vacío, la radiación cósmica, las fluctuaciones extremas de temperatura y la microgravedad, causaría mucho más daño que cualquier presión por sí sola”, dijo Fujita.
Sus experimentos demostraron que la radiación ultravioleta representaba la mayor amenaza y que los esporofitos claramente superaban en número a otras estructuras. El musgo juvenil no puede sobrevivir a una fuerte exposición a los rayos UV ni a temperaturas extremas. Las células de cría obtuvieron mejores resultados, pero aún así se quedaron cortas. Por el contrario, las esporas encapsuladas muestran una tolerancia a los rayos UV ~1000 veces mayor y pueden germinar incluso después de una exposición a -196 °C durante más de una semana o a 55 °C durante un mes completo.
Por qué las esporas encerradas toleran condiciones duras
El equipo concluyó que la estructura que rodea cada espora probablemente absorbe la luz ultravioleta dañina y proporciona protección física y química. Sugieren que esta característica protectora ayudó a las antiguas briófitas, el grupo de plantas que incluye las algas, a migrar del agua a la tierra hace unos 500 millones de años y sobrevivir a repetidas extinciones masivas.
Para determinar si esta adaptación se mantiene en el espacio real, los investigadores pusieron en órbita esporofitos.
Moss se lanzará a la ISS para realizar pruebas en el mundo real
En marzo de 2022, cientos de esporofitos viajaron a la ISS a bordo de la nave espacial Cygnus NG-17. Después de su llegada, los astronautas montaron las muestras en el exterior de la estación, exponiéndolas al espacio durante 283 días. Posteriormente, las muestras regresaron a la Tierra en SpaceX CRS-16 en enero de 2023 y fueron devueltas al laboratorio para su análisis.
“Esperábamos una supervivencia casi nula, pero el resultado fue el contrario: la mayoría de las esporas sobrevivieron”, dice Fujita. “Nos sorprendió mucho la notable durabilidad de estas diminutas células vegetales”.
Una fuerte supervivencia y un saludable regreso a la tierra.
Más del 80% de las esporas sobreviven al viaje completo y todas, excepto el 11%, germinan con éxito en el laboratorio. Las mediciones de clorofila mostraron niveles normales para casi todos los pigmentos, excepto una caída del 20% en la clorofila a, un compuesto sensible a la luz. A pesar de esta reducción, las esporas se mantuvieron sanas.
“Esta investigación demuestra la asombrosa resiliencia de la vida tal como surgió en la Tierra”, dijo Fujita.
El equipo utilizó sus datos para crear un modelo matemático de cuánto tiempo podrían durar las esporas en condiciones similares. Sus cálculos sugirieron una posible supervivencia de hasta 5.600 días, o unos 15 años, aunque subrayaron que se necesitaban más datos para llegar a una conclusión firme.
Implicaciones para el crecimiento de vida más allá de la Tierra
Los investigadores esperan que estos hallazgos respalden futuras investigaciones sobre cómo el suelo extraterrestre puede sustentar la vida vegetal y estimular los esfuerzos para utilizar algas para desarrollar sistemas agrícolas para los entornos periféricos del mundo.
“En última instancia, esperamos que este trabajo abra una nueva frontera hacia la construcción de ecosistemas en ambientes extraterrestres como la Luna y Marte”, dijo Fujita. “Espero que nuestra investigación sobre el musgo sirva como punto de partida”.
Este trabajo fue apoyado por una beca DX de la Universidad de Hokkaido, JSPS Kakenhi y el Centro de Astrobiología del Instituto Nacional de Ciencias Naturales.
