Entre radiación y vacío: una planta sobrevivió nueve meses en las condiciones extremas del espacio

Una especie de musgo terrestre resistió durante nueve meses sin protección en el exterior de la Estación Espacial Internacional (ISS). El estudio que lo examinó fue dirigido por Tomomichi Fujita de la Universidad de Hokkaidō, en Japón. Se publicó en la revista iScience.

Más del 80% de las esporas del musgo, llamado Physcomitrium patens, sobrevivieron a condiciones adversas, como el vacío espacial, radiación ultravioleta, temperaturas extremas y microgravedad y, tras su retorno, germinaron satisfactoriamente.

Detalles del experimento y sus resultados

El equipo liderado por Fujita envió cientos de esporofitos a bordo de la nave Cygnus NG-17 en marzo de 2022. Una vez en la ISS, los astronautas situaron las muestras en el exterior de la estación, exponiéndolas al entorno espacial hasta diciembre de ese año. En enero de 2023, las muestras regresaron a la Tierra tras la misión SpaceX CRS-16 y se analizaron en Japón.

Durante el experimento se sometió a las esporas a distintos niveles de radiación ultravioleta, al mantener algunas protegidas por filtros y otras completamente expuestas. Las tasas de germinación permanecieron elevadas en todos los escenarios; la radiación UV redujo la viabilidad tan solo un 11%, hasta alcanzar el 86%.

También se registró una degradación de la clorofila bajo luces visibles intensas, un fenómeno que no afectó la capacidad germinativa de las esporas, aunque plantea interrogantes sobre la adaptación de los pigmentos vegetales a ambientes extraterrestres.

El estudio en iScience analizó los mecanismos que confieren a este musgo su extraordinaria resistencia. Antes de ser expuestos al espacio, los investigadores probaron en laboratorio la tolerancia de distintos tejidos del musgo ante radiación ultravioleta, frío extremo, calor y vacío.

Las esporas, resguardadas en el esporangio, resultaron significativamente más resistentes que otros tipos celulares como los protonemas y células vegetativas sometidas a estrés.

Las esporas de Physcomitrium patens superaron en resistencia frente a la radiación a organismos de referencia como las bacterias Deinococcus radiodurans y los tardígrados. Aunque algunas semillas de plantas vasculares, como Arabidopsis thaliana, igualan o superan estos parámetros en determinados aspectos, destaca en el musgo la combinación de una cubierta química extremadamente dura y la presencia de pigmentos protectores como flavonoides y carotenoides.

Relevancia evolutiva y ecológica

Los musgos desempeñaron un papel crucial en la colonización de la Tierra hace aproximadamente 500 millones de años, como pioneros en hábitats inhóspitos. Su facultad para crecer en superficies sin suelo y generar sustrato a partir de su propia materia muerta posibilitó la llegada de sucesores vegetales y animales, sentando las bases para ecosistemas terrestres más complejos.

Fujita destaca que, al modificar su entorno y participar en la creación de suelo, los musgos podrían facilitar la adaptación de otras formas de vida en planetas diferentes a la Tierra. La notable resistencia a condiciones extremas es vista como una adaptación evolutiva que les ha permitido persistir incluso durante episodios de extinción masiva.

El equipo de investigación señaló que los musgos podrían desempeñar un papel relevante en astrobiología y restauración ecológica. Estos organismos podrían contribuir a la terraformación planetaria, a la generación de sistemas de soporte vital en entornos cerrados y en la regeneración de suelos degradados. “La materia muerta de los musgos se puede usar para aumentar el área verde”, afirmó Fujita.

Limitaciones y próximos pasos

El propio estudio reconoció varias limitaciones: se concentró en una sola especie, los mecanismos moleculares de resistencia del esporangio permanecen sin esclarecer y el periodo de exposición espacial fue de nueve meses, insuficiente para previsiones a largo plazo.

El análisis se centró además en la germinación, sin seguir el desarrollo completo de las plantas. Como siguiente etapa, el grupo de Fujita prevé investigar otras especies de musgos aún más resilientes y variantes mutantes de Physcomitrium patens, para identificar las redes genéticas responsables de esta tolerancia.

Entre los candidatos figuran Syntrichia ruralis y Bryum argenteum, destacadas por sobrevivir en ambientes extremos.