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Preparando el viaje a Marte. Seedling Growth-3

Por Alejandro Ayala @CienciaXyz

Estudian crecimiento de semillas en el Espacio para futuro viaje a marte

Seedling Growth-3 (crecimiento de plántulas -3) es el nombre que recibe  la tercera fase de experimento llevado a cabo por la Nasa y  Agencia Espacial Europea, sobre crecimiento de plántulas con el fin de investigar los efectos que produce la gravedad en los mecanismos de fototropismo y el  crecimiento celular, así como determinar las respuestas de crecimiento a la luz en ciertos rangos del espectro visible en condiciones de microgravedad.Cultivar plantas en el espacio en condiciones de microgravedad es uno de los desafíos más importante que persiguen los diferentes proyectos espaciales, ya que pueden producir alimentos y oxigeno para mejorar los lugares donde habitan los astronautas o viajeros espaciales que por ejemplo quieran realizar un viaje a marte. 

Preparando el viaje a Marte. Seedling Growth-3
Y como no podía ser de otra manera, la elegida para el estudio en condiciones de microgravedad en el espacio es la Arabidopsis thaliana una hierba emparentada evolutivamente con la col, el nabo, rábano o la mostaza. Esta plana es la que oficia normalmente de ratoncito de laboratorio en la mayoría de los estudios de biología vegetal.
Los objetivos específicos del Seedling Growth-3, son :
  1. El efecto de la luz roja sobre el fototropismo basado en la luz azul y sus efectos.
  2. Las alteraciones en el fototropismo basado en la luz roja de plantas defectuosas en componentes esenciales del transporte de auxina o que carecen de factores esenciales Del crecimiento y proliferación celular.
  3. Los efectos de una fotoestimulación de luz roja sobre el crecimiento y la proliferación celular en condiciones de estrés gravitatorio.

Preparando el viaje a Marte. Seedling Growth-3

Arabidopsis Thaliana


La experiencia y los dibujos que realizamos desde chicos nos muestran que las plantas, tienen un arriba y un abajo. Abajo van las raíces,  donde están los nutrientes que alimentan la planta y arriba esta la luz tan necesaria para la fotosíntesis, y es el lugar hacia donde crecen los tallos y las hojas. Todo eso determinado por la Gravedad. Pero que ocurre ante ausencia de gravedad?
Si no hay gravedad, no hay arriba ni abajo. “La gravedad determina la dirección del crecimiento de la raíz y del tallo. Que la raíz crezca hacia abajo y el tallo crezca hacia arriba no son hechos triviales, sino que están determinados precisamente porque el vector de la gravedad va de arriba abajo”, señala el biologo Medina.
Por eso en el caso de ausencia de gravedad, las plantas no tienen referencias para el crecimiento y se pierden. En el espacio sin  gravedad terrestre las plantas se confunden y no se adaptan a su nuevo entorno, por eso se investiga si la LUZ puede llegar a ser la referencia para que la planta crezca hacia ella. Remplazar la gravedad por LUZ como agente de referencia es uno de los punto más importante que se investigan.
La Estación Experimental Orbital (ISS) es el mejor lugar donde comprobar todas las hipótesis planteadas, ya que el Fototropismo que se está investigando solo puede estudiarse en ausencia de gravedad.
Se sabe por experimentos anteriores que las plantas tienen una débil repuesta a la luz roja, algo que no se podía detectar en tierra, ya que la gravedad ocultaba esta repuesta de las plantas.  
En esta etapa del estudio, se busca determinar si es posible engañar a las células con irradiación de luz roja para que actúen normalmente como lo harían en la tierra bajo el efecto de la gravedad. Ya que sin gravedad pierden las referencias de crecimiento, tanto de la dirección de crecimiento del tallo y de la raíz y como dicen los científicos que las estudian, vuelven literalmente locas, ya que pierden la coordinación del proceso de división y crecimiento el cual tiene que ser muy preciso para que se generen células especializadas.
Preparando el viaje a Marte. Seedling Growth-3

Para esta etapa de la SeedlingGrowth-3,  la agencia española CSIC y la Agencia Espacial Europe (ESA) desarrollaron FIXBOX, una caja muy especial con un diseño muy cuidadoso por el comportamiento de los fluidos en microgravedad. Esta caja es la encargada de preservar las muestras obtenidas en la Estación Espacial Internacional.
El proceso del estudio es mandar a la ISS 1748 semillas preparadas para ser germinadas, 420 en microgravedad (Gravedad 0), 420 en Gravedad 1 similar a la tierra, y las restante en gravedad 0,3 la gravedad de Marte.
Una vez hidratadas las semillas germinaran y crecerán hasta formar una plántula, el periodo de crecimiento se mantendrá solo durante 6 días, luego sera detenido su crecimiento incorporando un producto químico para preservar el material biológico o por ultra congelación a una temperatura de -80 º . Las plantas conservadas, luego se envían al laboratorio en tierra para que se realicen los estudios biológicos de las muestras.
Las investigaciones y experimentos que se llevan a cabo en Seedling Growth-3 son fundamentales en la era Espacial que estamos viviendo, ya que permitirían realizar viajes tripulados de larga duración acompañados de plantas que protejan el ambiente de los tripulantes y que también nos sirvan de alimentos, con un lindo detalle para que no se sientan tan solos en el espacio. Me trae a recuerdo a la plántita de la película Wall-e y todo lo que simboliza. Sin dudas que viajar a marte es la nueva odisea de la humanidad.
Preparando el viaje a Marte. Seedling Growth-3

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