Con escasos nutrientes y una gravedad débil, cultivar patatas en la Luna o en otros planetas parece inimaginable.
Pero la hormona vegetal estrigolactona podría hacerlo posible, según han demostrado biólogos vegetales de la Universidad de Zurich. La hormona apoya la simbiosis entre los hongos y las raíces de las plantas, fomentando así el crecimiento de las plantas, incluso en las difíciles condiciones que se encuentran en el espacio.
La idea de establecer colonias para que la gente viva en la Luna o en otros planetas ha estado dando vueltas desde hace algún tiempo, y no sólo por la NASA, sino también por empresarios privados como Jeff Bezos y Elon Musk. La perspectiva de colonización y expediciones espaciales humanas a largo plazo plantea la cuestión de proporcionar alimentos de forma sostenible a las personas en el espacio. Una posible respuesta es cultivar cultivos in situ. Sin embargo, los suelos de la Luna y de otros planetas tienen menos nutrientes en comparación con los suelos de la Tierra. La alternativa (transportar tierra rica en nutrientes y fertilizantes al espacio) tiene un alto costo económico y ecológico.
La simbiosis entre plantas y hongos promueve el crecimiento de las plantas.
Al buscar una posible solución, el grupo de investigación que trabajó con Lorenzo Borghi de la Universidad de Zurich y Marcel Egli de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Artes de Lucerna se centró en el proceso de la micorriza, una asociación simbiótica entre hongos y raíces de plantas . En esta simbiosis, las hifas de los hongos suministran a las raíces de las plantas agua adicional, nitrógeno, fosfatos y oligoelementos del suelo. A cambio, obtienen acceso al azúcar y la grasa producidos por la planta. Esta simbiosis es estimulada por hormonas de la familia de las estrigolactonas, que la mayoría de las plantas secretan en el suelo alrededor de sus raíces. El proceso de micorrización puede aumentar en gran medida el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, mejorar sustancialmente el rendimiento de los cultivos, especialmente en suelos bajos en nutrientes.
La ausencia de gravedad impide la micorrización.
En el espacio, las plantas cultivadas no sólo tendrían que lidiar con suelos pobres en nutrientes, sino también con condiciones de microgravedad, es decir, gravedad cercana a cero. Para investigar la influencia de dicho entorno en el crecimiento de las plantas , los investigadores cultivaron petunias y hongos micorrízicos en condiciones simuladas de baja gravedad. Las petunias proporcionan un organismo modelo para las plantas de la familia de las solanáceas (Solanaceae), que incluyen, por ejemplo, tomates, patatas y berenjenas.
Los experimentos revelaron que la microgravedad impedía la micorrización y, por tanto, reducía la absorción de nutrientes del suelo por parte de las petunias. Pero la hormona vegetal estrigolactona puede contrarrestar este efecto negativo. Las plantas que secretaban altos niveles de estrigolactona y los hongos que los investigadores habían tratado con una hormona estrigolactona sintética pudieron prosperar en el suelo pobre en nutrientes a pesar de las condiciones de microgravedad.
Mejores prácticas para la producción de alimentos en el espacio
“Para que cultivos como tomates y patatas crezcan en las difíciles condiciones del espacio, es necesario fomentar la formación de micorrizas”, resume el líder de la investigación, Lorenzo Borghi. “Esto parece posible utilizando la hormona estrigolactona . Por lo tanto, nuestros hallazgos pueden allanar el camino para el cultivo exitoso en el espacio de los tipos de plantas que cultivamos en la Tierra”.
Más información: Guowei Liu et al, Microgravedad simulada y la influencia antagonista de la estrigolactona en la absorción de nutrientes de las plantas en condiciones de bajos nutrientes, npj Microgravity (2018). DOI: 10.1038/s41526-018-0054-z
