Un equipo de investigadores ideó una «fábrica biológica marciana» en la que se podrían desarrollar plantas capaces de adaptarse a las condiciones ambientales adversas del planeta rojo y, a su vez, ser aptas para crecer en los sitios más estériles del planeta Tierra.
Uno de los objetivos de la ciencia es dotar a la humanidad de mejoras que permitan su supervivencia en la tierra y por qué no la opción de poder vivir en otros planetas. Las noticias en este sentido son muchas y algunas convocan un especial nivel de atención por su importancia, realmente invalorable.
Tal es el caso de una investigación desarrollada por tres científicos jóvenes -el argentino Briardo Llorente, el neozelandés Thomas C. Williams y el australiano Hugh D. Goold-, que hoy ocupa un espacio destacado en las principales revistas científicas del mundo.
Bajo el título «The Multiplanetary Future of Plant Synthetic Biology», publicado en la revista «Genes», estos investigadores del departamento de Ciencias Moleculares de la Macquarie University, en Sídney, explican en su artículo cómo crear cultivos aptos para ser desarrollados en la superficie de Marte, que revolucionarán la agricultura en la Tierra.
Dicho de manera sencilla, una planta alimenticia que pueda soportar la atmósfera marciana y desarrollarse sin problemas, podría ser de hecho la solución a muchos de los acuciantes problemas que tenemos para la distribución de alimentos en zonas donde la fertilidad del suelo es casi nula o inexistente. El informe elaborado por Llorente, Williams y Goold, detalla las diferentes fases del trabajo y los beneficios que este reportará. Con la ayuda de la NASA y de otros organismos internacionales podrán reproducir en sus laboratorios las condiciones ambientales de Marte y luego generar la semilla que permita el «milagro».
El artículo ha despertado tanto interés, que Llorente fue invitado a ofrecer próximamente una conferencia en el congreso internacional más importante de biología sintética «SynBioBeta» y a visitar la NASA.
Parecido a la tierra
Dentro del sistema solar, Marte es el planeta más parecido a la Tierra y el siguiente paso para la exploración planetaria humana. Tanto la NASA como la Agencia Espacial Europea (ESA) y compañías del sector privado como SpaceX planean lanzar las primeras misiones tripuladas a Marte en aproximadamente una década.
Muchos, como Elon Musk (CEO de SpaceX), creen que la colonización permanente de Marte ocurrirá en un futuro no lejano. El factor limitante principal de estos planes es el altísimo costo que conllevaría reabastecer desde la Tierra una misión prolongada o una eventual colonia humana en ese planeta.
Debido a esto, se prevé que para lograr una habitación prolongada en la superficie marciana, las misiones al planeta rojo deberán lograr un alto nivel de autosuficiencia. Esto significa, por ejemplo, producir su propio alimento, medicinas, básicamente, todo lo que necesiten para la supervivencia prolongada.
«Como explicamos en el informe preparado recientemente proponemos que una forma de alcanzar tal nivel de autosuficiencia es adaptar cultivos (y microorganismos beneficiosos) a las condiciones ambientales de Marte mediante abordajes de Biología Sintética», detalla Llorente.
Esta rama de la Biología combina principios de ingeniería, biología molecular e informática (entre otras disciplinas) para impartir funciones mejoradas o totalmente nuevas a organismos vivos.
«Hoy en día, no solo podemos leer el ADN (el manual de instrucciones de la vida) sino que también podemos rediseñar racionalmente organismos completos para que realicen funciones que no existen en la naturaleza», añade el científico argentino.
Sin dudas, este es uno de los aspectos más impresionantes de este estudio porque se «inventan» funciones hasta ahora no conocidas en organismos vivos.
Según comenta Llorente, en los últimos años la tecnología ha avanzado tanto que la ingeniería genética y la automatización se pueden fusionar en instalaciones robóticas automatizadas conocidas como «biofoundries» (fábricas biológicas), que permiten acelerar enormemente el desarrollo de organismos mejorados.
«Usando biofoundries, ahora somos capaces de probar millones de diseños de ADN en paralelo para encontrar los organismos con las cualidades que estamos buscando. En nuestro laboratorio en Sídney estamos construyendo la primer biofoundry del hemisferio sur», resalta.
Si bien dentro del sistema solar Marte es el planeta más parecido a la Tierra, ambos difieren en muchos aspectos.
«La gravedad de Marte es alrededor de un tercio de la Tierra (experimentos recientes indican que la gravedad de Marte no sería un problema para el crecimiento de las plantas), el planeta rojo recibe aproximadamente la mitad de la luz solar pero una radiación mucho más alta de rayos ultravioleta (UV) dañinos, su temperatura promedio es de aproximadamente -60 øC y tiene una atmósfera delgada compuesta principalmente de dióxido de carbono», detalla el autor del trabajo.
A diferencia del suelo fértil de la Tierra, que es húmedo y rico en nutrientes y microorganismos que favorecen el crecimiento de las plantas, Marte está cubierto de regolito, un material árido que contiene percloratos tóxicos para los humanos. Además, el agua en Marte existe principalmente en forma de hielo, y la baja presión atmosférica del planeta hace que el agua líquida hierva a alrededor de 5 øC, añade.
La evolución verde
Debido a que las plantas han evolucionado en la Tierra durante cientos de millones de años y están adaptadas a las condiciones terrestres, estás no crecerán bien en Marte, advierten los autores de la investigación.
Esto significa que para lograr una agricultura eficiente en Marte mediante la creación artificial de condiciones óptimas de crecimiento de las plantas habría que destinar recursos sustanciales. Recursos que serían escasos e invaluables para los humanos en Marte, como agua líquida y energía.
«Un enfoque mucho más sensato y avanzado sería utilizar el poder de la Biología Sintética para desarrollar plantas que estén mejor adaptadas a las condiciones ambientales de Marte. Esto reduciría enormemente el costo energético y de agua requerido para mantener una agricultura eficiente en ese planeta ciertamente hostil», argumenta el científico argentino.
«En nuestro informe proponemos que el desafío de desarrollar cultivos para Marte se puede conseguir mediante la construcción de una biofoundry con la capacidad añadida de poder simular las condiciones ambientales del planeta rojo; nosotros la llamamos la «Mars Biofoundry» (La Fábrica Biológica Marciana)», agrega.
En ese sentido, apunta que tal instalación podría desarrollar cultivos de alto rendimiento aptos para Marte con mejor calidad nutricional, mejor fotosíntesis, mayor resistencia a la sequía, al frío y a los rayos UV, como así también microbios capaces de desintoxicar y mejorar la calidad del suelo marciano. «Con financiación adecuada y una activa colaboración internacional, todo esto podría lograrse en aproximadamente una década, justo cuando los primeros humanos que viajen a Marte los requieran», vaticina Llorente con entusiasmo.
La investigación sobre cómo adaptar la vida a Marte también ayudaría a evaluar el riesgo de contaminación biológica en caso de liberación accidental y, por lo tanto, sería inestimable para diseñar estrategias efectivas destinadas a reducir este riesgo.
Importancia en la tierra
Por último, y tal vez aún más importante, el trío de investigadores pone de manifiesto que los desafíos en Marte no son cualitativamente diferentes (aunque cuantitativamente lo son) a los que enfrenta la agricultura en nuestro planeta: mejorar el rendimiento, adaptar los cultivos a condiciones ambientales adversas y mejorar el valor nutricional de los alimentos.
El crecimiento de la población mundial está aumentando la demanda de alimentos y los rendimientos de los cultivos ya están alcanzando su máximo. Para satisfacer la creciente demanda de alimentos, debemos aumentar la productividad agrícola, y debemos hacerlo sin afectar negativamente el medio ambiente, precisan.
«La mejor manera de lograr estos objetivos es mejorar los cultivos que ya se utilizan ampliamente. Desarrollar cultivos para Marte tendrá amplias implicaciones para la seguridad alimentaria y la protección ambiental de nuestro planeta», enfatiza Llorente.
«Como resaltamos en nuestro informe, el principal beneficiario de los esfuerzos para desarrollar cultivos para Marte es la Tierra», subraya.
La gran trascendencia de este avance, que ya cuenta con apoyo internacional, es que las semillas de una planta capaz de cultivarse en el suelo marciano no tendría dificultades para crecer en cualquiera de los suelos casi estériles de nuestro planeta.
Esas plantas evitarían el costoso y demorado viaje de los alimentos a aquellos lugares donde la población sobrevive gracias a la ayuda que llega de otro lado. Si en esos puntos del planeta pudieran tener su propia agricultura básica, el problema del hambre cobraría una dimensión menos dramática.
Fuente y fotos: La Prensa.
