A través microorganismos únicos del desierto de Atacama, el equipo de la Universidad de Talca, liderado por el investigador Marco Molina, ha logrado cultivos que podrían subsistir en condiciones similares a las de Marte.
Entre las particularidades de su larga y diversa geografía, Chile tiene en el norte el desierto de Atacama, el más árido del mundo, y que por sus características está en el foco de científicos de distintas latitudes, como Italia, Estados Unidos, Francia y España, interesados en investigar el desarrollo exoplanaterio de la agricultura. Como señala el director del Centro de Ecología Integrativa de la Universidad de Talca, Marco Molina Montenegro, quien es parte de un equipo chileno multidisciplinario que prueba cultivos que podrían desarrollarse fuera de la Tierra, entre ellos tomates y lechugas, este desierto es “el análogo de Marte, muy similar en algunas variables: hay un núcleo hiperárido, donde prácticamente no hay precipitaciones, las oscilaciones térmicas pueden llegar a los 100 grados y no hay nutrientes”.
Los ambientes extremos, como los polos del planeta y los desiertos, son ideales para este tipo de experimentaciones, pues son pocas las plantas que pueden vivir bajo esas condiciones. En estos lugares habitan microorganismos claves para la supervivencia de las especies y que fueron la base para que hace 15 años el equipo del que es parte Molina se preguntara si éstos podían generar un efecto similar en plantas que no son propias de las zonas extremas. Los resultados fueron positivos y los aplicaron a proyectos de restauración ecológica. Así, hoy una pregunta los lleva al espacio: ¿Hay microorganismos que puedan ayudar a crecer a un tomate en Marte? Y, sí, hay unos que son únicos del desierto de Atacama que pueden activar metabólicamente a las plantas para que sobrevivan en ambientes exoplanetarios.
Como Molina explica en una videollamada con EL PAÍS, en el desierto más árido del mundo hay presentes unos microorganismos particulares que reciben el nombre de costras del suelo, que “son unas comunidades microbianas muy ancestrales que se caracterizan por la retención de agua y la liberación nutrientes y de compuestos hormonales que activan a las plantas y les permiten vivir en el desierto”.
Y si bien existen costras biológicas en otras partes del mundo, las que están presentes en el norte chileno “son aquellas que pueden ejercer el efecto más significativo para hacer crecer una planta en los ambientes más extremos”. Para este científifico, que ese material biológico se estuviera aprovechando solamente por investigadores de otras latitudes y sin ningún chileno participando “no podía ser posible”.
En las condiciones de Marte
Para hacer uso de esos microorganismos el equipo de científicos construyó cámaras, de un metro por dos metros, que simularan las condiciones de Marte: se puede la regular la temperatura con un diferencial de 40 grados —de los 40°C a los -60°C—, tienen una condición atmosférica saturada en dióxido de carbono, casi sin oxígeno. Tampoco hay nutrientes ni agua y hay presente una radiación ultravioleta tipo C, que genera un alto efecto negativo sobre el material genético.
Ya con las cámaras construidas, explica Marco Molina, con un grupo de microbiólogos ambientales lograron seleccionar los mejores microorganismos del desierto de Atacama con experimentos de ensayo y error, poniéndolos precisamente en estas cámaras y así ver cuáles de éstos quedaban vivos.
“Una vez que encontramos los microorganismos vivos, vino un proceso de bioingeniería donde con cada uno vamos generando comunidades sintéticas: tomamos un microorganismo que genera un efecto, luego tomamos otro que genera otro efecto y así vamos haciendo una pequeña vecindad, una comunidad para obtener los resultados que nosotros queremos”, señala.
Después de ese proceso, viene la agricultura misma: “Dentro de estas cámaras estamos probando distintas plantas y cultivos, asociadas a estas comunidades microbianas y estamos viendo cuáles son las vías metabólicas moleculares que le permiten a estas comunidades microbianas generar algún efecto en la planta y posibilitar su supervivencia”, dice el doctor en ciencias Biológicas.
El equipo ha trabajado con lechugas, tomates, espinacas y acelgas. Los resultados acercan a que Chile, desde las raíces, pueda tocar el espacio: “Si sometes a una planta sin la presencia de las comunidades sintéticas microbianas que nosotros diseñamos a un ambiente espacial o exoplanetario, la supervivencia va entre 0% a máximo un 8%, aproximadamente. Cuando ponemos estas comunidades microbianas podemos llegar perfectamente a un 50% de supervivencia”, comenta el investigador chileno.
Además, explica que la calidad nutricional de los vegetales asociados a los microorganismos es mucho mejor: “Estas comunidades microbianas no solamente generan que estas plantas crezcan, también tienen un aporte nutricional en términos de aminoácidos, proteínas, hidratos de carbono y de micronutrientes, casi dos o tres veces mayor a lo normal”.
Para Molina, el estudio de estos ínfimos seres vivos del desierto de Atacama abre múltiples posibilidades para el país sudamericano. “La agricultura espacial debiese ser posiblemente una de las líneas donde Chile podría ser muy competitivo, pues tiene ventajas comparativas con otros países, tal como se ha hecho con el litio, con el cobre y con los observatorios. Hay que tomarlo como un eje importante de investigación por los siguientes años”, dice con estusiasmo. Y agrega: “Cuando uno quiere trabajar en ciencia espacial, no solamente hay que mirar a las estrellas, a veces también hay que mirar el suelo”.
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