Arabidopsis 6 días después de plantar las semillas.Las cuatro macetas de la izquierda contienen plantas que crecen en el simulador de suelo lunar JSC-1A.Los tres de la derecha contienen plantas que crecen en suelos lunares recolectados durante las misiones Apolo 11, 12 y 17. Crédito: UF/IFAS, Tyler JonesLos científicos han cultivado plantas en el suelo lunar, una novedad en la historia de la humanidad y un hito en la exploración lunar y espacial.En un artículo publicado en la revista Communications Biology, investigadores de la Universidad de Florida demostraron que las plantas pueden brotar y crecer con éxito en suelo lunar.El estudio también investigó cómo las plantas responden biológicamente al suelo de la luna, también conocido como regolito lunar, que es radicalmente diferente del suelo que se encuentra en la Tierra.Este trabajo es un primer paso hacia el cultivo de plantas para alimento y oxígeno en la Luna o durante las misiones espaciales.Más inmediatamente, esta investigación se produce cuando el Programa Artemisa planea devolver a los humanos a la Luna."Artemis requerirá una mejor comprensión de cómo cultivar plantas en el espacio", dijo Rob Ferl, uno de los autores del estudio y profesor de ciencias hortícolas en el Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida (UF/IFAS).Anna-Lisa Paul intenta humedecer los suelos lunares con una pipeta.Los científicos descubrieron que los suelos repelían el agua (eran hidrófobos), lo que provocaba que el agua se acumulara en la superficie.Fue necesaria la agitación activa del material con agua para romper la hidrofobicidad y humedecer uniformemente el suelo.Una vez humedecidos, los suelos lunares podían humedecerse por capilaridad para el cultivo de plantas.Crédito: UF/IFAS, Tyler JonesIncluso en los primeros días de la exploración lunar, las plantas jugaron un papel importante, dijo Anna-Lisa Paul, también autora del estudio y profesora investigadora de ciencias hortícolas en UF/IFAS.“Las plantas ayudaron a establecer que las muestras de suelo traídas de la Luna no albergaban patógenos u otros componentes desconocidos que dañarían la vida terrestre, pero estas plantas simplemente fueron rociadas con regolito lunar y nunca crecieron en él”, dijo Paul.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, enviaron experimentos en el transbordador espacial, 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”, dijo Ferl.“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?Para comenzar a responder estas preguntas, Ferl y Paul idearon un experimento aparentemente simple: plantar semillas en suelo lunar, agregar agua, nutrientes y luz, y registrar los resultados.La complicación: los científicos tenían solo 12 gramos, solo unas pocas cucharaditas, de suelo lunar para hacer este 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 durante 11 años la oportunidad de trabajar en el regolito lunar.La pequeña cantidad de suelo, sin mencionar su incalculable significado histórico y científico, 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 hoyos del tamaño de un dedal en placas de plástico que normalmente se usan para cultivar células.Cada pozo funcionaba como una olla.Una vez que llenaron cada "maceta" con aproximadamente un gramo de suelo lunar, los científicos humedecieron el suelo con una solución nutritiva y agregaron algunas semillas de la planta Arabidopsis.Arabidopsis se usa ampliamente en las ciencias de las plantas porque su código genético ha sido completamente mapeado.El cultivo de Arabidopsis en suelo lunar permitió a los investigadores obtener más información sobre cómo el suelo afectaba a las plantas, hasta el nivel de expresión génica.Rob Ferl, a la izquierda, y Anna-Lisa Paul observan placas llenas en parte de suelo lunar y en parte de suelo de control, ahora bajo luces LED ascendentes.En ese momento, los científicos no sabían si las semillas germinarían en suelo lunar.Crédito: UF/IFAS, Tyler JonesComo 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.Antes del experimento, los investigadores no estaban seguros de si las semillas plantadas en suelos lunares brotarían.Pero casi todos lo hicieron."Estabamos sorprendidos.No anticipamos eso”, dijo Paul."Esto nos dijo que los suelos lunares no interrumpieron las hormonas y las señales involucradas en la germinación de las plantas".Sin embargo, con el 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 lidiar con la composición química y estructural del suelo de la Luna, explicó Paul.Esto se confirmó aún más cuando los investigadores analizaron los patrones de expresión génica de las plantas.“A nivel genético, las plantas les estaban quitando herramientas que normalmente se usan para lidiar con factores estresantes como la sal y los metales o el estrés oxidativo.Por lo tanto, podemos inferir que las plantas perciben el ambiente del suelo lunar como estresante”, dijo Paul.“En última instancia, nos gustaría utilizar los datos de expresión génica para ayudar a abordar cómo podemos mejorar las respuestas al estrés al nivel en el que las plantas, en particular los cultivos, puedan crecer en el suelo lunar con muy poco impacto en su salud”.Anna-Lisa Paul, a la izquierda, y Rob Ferl, trabajando con suelos lunares en su laboratorio.Crédito: UF/IFAS, Tyler JonesLa forma en que las plantas responden al suelo lunar puede estar relacionada con el lugar donde se recolectó el suelo, dijeron Ferl y Paul, quienes colaboraron en el estudio con Stephen Elardo, profesor asistente de geología en la Universidad de Florida.Por ejemplo, los investigadores encontraron que las plantas con más signos de estrés eran las que crecían en lo que los geólogos lunares llaman suelo lunar maduro.Estos suelos maduros son los que están expuestos a los vientos más cósmicos, que alteran su composición.Por otro lado, a las plantas cultivadas en suelos comparativamente menos maduros les fue mejor.El cultivo de plantas en suelos lunares también puede alterar los propios suelos, dijo Elardo.“La Luna es un lugar muy, muy seco.¿Cómo responderán los minerales del suelo lunar a una planta que crece en ellos, con la adición de agua y nutrientes?¿Agregar agua hará que la mineralogía sea más hospitalaria para las plantas?dijo Elardo.Los estudios de seguimiento se basarán en estas preguntas y más.Por ahora, los científicos están celebrando dar los primeros pasos para cultivar plantas en la Luna."Queríamos hacer este experimento porque durante años nos hemos hecho esta pregunta: ¿crecerían plantas en suelo lunar?", dijo Ferl.“La respuesta, al parecer, es sí”.