El experimento SEEDS de la NASA expuso semillas de tomate Rutgers a radiación cósmica y viento solar; tras regresar a la Tierra registraron una germinación del 73,8%, frente al 70,3% del grupo de control
Redactor: Camila Herrera R.
Editor: Eduardo Schmitz
Un experimento iniciado por la NASA en 1984 terminó proporcionando una prueba inesperadamente prolongada sobre la resistencia de las semillas fuera de la Tierra. Semillas de tomate Rutgers viajaron a bordo de la Instalación de Exposición de Larga Duración, conocida como LDEF, y permanecieron casi seis años en órbita antes de ser recuperadas en enero de 1990. Pese a la exposición prolongada al entorno espacial, conservaron su capacidad de germinar.
La experiencia adquirió nueva relevancia décadas después, cuando la producción de alimentos durante misiones de larga duración se convirtió en una línea activa de investigación. Saber cómo conservar semillas durante viajes de meses o años es una condición previa para cualquier sistema agrícola destinado a la Luna, Marte u otros entornos alejados de la Tierra.
Los resultados de aquel ensayo también muestran la extraordinaria capacidad de las semillas para mantener estructuras celulares esenciales durante largos periodos de inactividad. Investigaciones recientes han revelado, por ejemplo, que las semillas secas conservan mitocondrias completamente formadas durante la dormancia y pueden reactivar rápidamente su metabolismo después de absorber agua.
Una misión prevista para mucho menos tiempo terminó durando 69 meses
La LDEF fue colocada en órbita en abril de 1984 por el transbordador espacial Challenger. La plataforma transportaba numerosos experimentos diseñados para estudiar los efectos de una exposición prolongada al ambiente espacial sobre materiales, componentes tecnológicos y muestras biológicas.
Entre ellos se encontraba el proyecto Space Exposed Experiment Developed for Students, conocido como SEEDS. Uno de sus objetivos era comprobar cómo una estancia prolongada fuera de la protección de la atmósfera terrestre podía afectar la viabilidad, germinación y crecimiento posterior de semillas.
La plataforma debía regresar mucho antes, pero el programa de transbordadores sufrió una interrupción tras el accidente del Challenger en enero de 1986. La LDEF permaneció en órbita hasta enero de 1990 y terminó acumulando aproximadamente 69 meses en el espacio.
La demora convirtió accidentalmente el proyecto en una prueba de almacenamiento biológico de larga duración. Durante ese periodo, las semillas estuvieron sometidas a radiación cósmica, partículas procedentes del Sol y otras condiciones propias del entorno orbital.
Millones de estudiantes participaron en la prueba de germinación
Después de recuperar las semillas, la NASA, el Centro de Investigación Langley y George W. Park Seed Company organizaron una experiencia educativa a gran escala. Aproximadamente 132.000 kits fueron distribuidos a unos 3,3 millones de estudiantes.
Cada kit incluía semillas de tomate Rutgers que habían viajado en la LDEF y semillas equivalentes conservadas durante el mismo periodo en un almacén con condiciones climáticas controladas en la Tierra. Los participantes sembraron ambos grupos y compararon su germinación y crecimiento.
Los primeros resultados mostraron una tasa de germinación del 73,8% para las semillas expuestas al espacio y del 70,3% para las semillas terrestres utilizadas como control. Durante los primeros seis meses posteriores a la recuperación, las semillas espaciales necesitaron un promedio de 8 días para germinar, frente a 8,3 días para las almacenadas en la Tierra.
Estas diferencias no permiten concluir que permanecer en el espacio mejorara las semillas. El resultado más significativo fue que una exposición tan prolongada no provocó una pérdida generalizada de su viabilidad. La capacidad de una semilla para germinar depende de numerosos factores, desde su estado fisiológico hasta las condiciones de almacenamiento, como explica también la importancia de comprobar la viabilidad de las semillas antes de la siembra.
Las semillas espaciales mostraron una cubierta más porosa
Un análisis posterior realizado por investigadores de la Universidad Estatal Morgan examinó las semillas mediante microscopía electrónica y comparó los ejemplares que habían estado en órbita con los controles terrestres.
Los científicos observaron que las capas epidérmicas y nutricionales de las semillas expuestas al espacio parecían más porosas. Plantearon que esa característica podía facilitar la entrada de líquidos y nutrientes durante la germinación y contribuir a explicar por qué algunos ensayos registraron una germinación y un crecimiento ligeramente más rápidos.
Se trató de una posible explicación derivada de las observaciones microscópicas, no de una demostración de que la radiación espacial pueda emplearse como método para mejorar semillas agrícolas.
También se comunicaron algunas alteraciones poco habituales en plantas procedentes de las semillas expuestas, entre ellas cambios en estructuras florales y casos en los que semillas producidas por determinados frutos originaron plantas albinas. Sin embargo, los informes finales señalaron que, en términos generales, hubo muy pocas diferencias entre los dos grupos.
El almacenamiento fue una parte decisiva del experimento
Las semillas de tomate destinadas al proyecto educativo representaron solo una parte del material vegetal transportado en la LDEF. La instalación llevó una colección mucho más amplia de semillas para estudiar cómo respondían distintas especies y variedades al ambiente espacial.
Uno de los objetivos originales era comparar la supervivencia de semillas almacenadas bajo condiciones selladas y ventiladas y examinar posibles cambios en las tasas de mutación. La protección proporcionada por el sistema de almacenamiento resultó, por tanto, un componente fundamental para interpretar la resistencia observada después de la misión.
Ese aspecto tiene implicaciones directas para la agricultura espacial actual. Transportar semillas hasta otro planeta no consiste únicamente en seleccionar variedades capaces de crecer allí: el material debe conservar su viabilidad durante todo el trayecto y llegar en condiciones de iniciar un cultivo.
La investigación contemporánea continúa precisamente por esa vía. La NASA mantiene experimentos destinados a evaluar los efectos de la exposición espacial prolongada sobre la viabilidad, calidad, germinación, desarrollo y posibles cambios moleculares de semillas candidatas para futuros sistemas de producción de alimentos.
De conservar semillas a producir alimentos fuera de la Tierra
El desafío agrícola comienza después de la germinación. Una semilla puede sobrevivir al viaje y, aun así, encontrarse con un ambiente extremadamente desfavorable cuando llegue a su destino. Radiación, temperaturas extremas, disponibilidad de agua, composición del sustrato, nutrientes y atmósfera condicionarán el desarrollo de cualquier cultivo extraterrestre.
Los experimentos posteriores han demostrado que es posible hacer germinar plantas utilizando materiales que no se parecen a un suelo agrícola terrestre. En investigaciones con muestras procedentes de las misiones Apolo, Arabidopsis thaliana consiguió germinar en regolito lunar, aunque las plantas presentaron importantes respuestas de estrés y un crecimiento inferior al registrado en materiales terrestres de referencia.
Marte plantea dificultades adicionales. Su radiación, temperaturas, baja presión atmosférica, disponibilidad de agua y presencia de compuestos como los percloratos obligarían a producir alimentos en ambientes protegidos. El análisis de qué necesitarían las plantas terrestres para crecer en Marte apunta hacia invernaderos cerrados, control ambiental, reciclaje de recursos y selección de cultivos adaptados a condiciones extremas.
La agricultura espacial necesita semillas capaces de soportar el viaje
La posibilidad de producir alimentos durante misiones prolongadas tiene una importancia que va más allá de reducir la cantidad de provisiones transportadas desde la Tierra. Las plantas pueden proporcionar alimentos frescos y participar en sistemas de soporte vital mediante la utilización de dióxido de carbono y la producción de oxígeno.
Por esa razón, la investigación sobre cultivos en el espacio estudia alimentos, medicamentos y materiales de origen vegetal, además de tecnologías que eventualmente podrían transferirse a sistemas agrícolas terrestres sometidos a ambientes difíciles.
Marte es uno de los principales escenarios considerados para ese tipo de investigación. Algunas líneas incluso analizan especies terrestres adaptadas a suelos difíciles como modelos para una eventual agricultura marciana. Entre ellas se encuentran plantas capaces de desarrollarse en terrenos ricos en yeso como posibles precursoras de cultivos en Marte.
El experimento iniciado en 1984 no demostró que las plantas puedan cultivarse directamente en el espacio ni resolvió los problemas de la agricultura extraterrestre. Su contribución fue más concreta: confirmó que determinadas semillas correctamente almacenadas pueden conservar funciones biológicas esenciales después de años de exposición orbital.
Ese resultado sigue siendo relevante para las futuras misiones. Antes de establecer un invernadero en la Luna o Marte será necesario transportar material vegetal durante periodos prolongados y protegerlo frente a radiación y otras condiciones ambientales. Los tomates Rutgers de la LDEF ofrecieron una de las primeras pruebas de que las semillas pueden ser considerablemente más resistentes a ese viaje de lo que inicialmente podía esperarse.
Fuentes referenciales:
Infobae
NASA Technical Reports Server — Space Exposed Experiment Developed for Students
NASA Technical Reports Server — Germination, growth rates, and electron microscope analysis of tomato seeds flown on the LDEF
NASA Science — Effect of Long Duration Space Exposure on Seeds
