Un equipo de investigación internacional dirigido por el científico del ZARM, el Dr. Cyprien Verseux, ha identificado una subespecie de cianobacteria que parece ser la más adecuada para su uso en un sistema biológico de soporte vital que permitiría a los humanos sobrevivir en Marte. Los resultados se publican en la revista Applied and Environmental Microbiology .

A primera vista, el ambiente inhóspito del Planeta Rojo parece contener pocos recursos utilizables para un sistema de soporte vital o producción de alimentos. Pero la atmósfera rica en carbono (95%), que contiene nitrógeno y el suelo de regolito rojo, rico en hierro y una gran cantidad de otros metales y minerales, son adecuados para tales bioprocesos, y la clave son las cianobacterias. Mientras que en la Tierra a menudo aparecen como molestas algas verdeazuladas y estropean nuestro placer de bañarnos en verano, en el contexto de Marte pueden describirse como maestros de la supervivencia. Alimentados con polvo y atmósfera marcianos, y con la capacidad de fotosíntesis, algunos microorganismos dentro de este filo podrían producir oxígeno y formar biomasa, que podría servir para varios propósitos, incluida la producción de alimentos.

"Cuando los humanos vayan a Marte, tendremos que proporcionarles grandes cantidades de consumibles:comida, agua, oxígeno y, a veces, medicamentos. Y si nuestra presencia allí debe ser sostenible, todo eso no puede venir de la Tierra, los costos y los riesgos sería demasiado alto", dijo el Dr. Cyprien Verseux, director del Laboratorio de Microbiología Espacial Aplicada del Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad de la Universidad de Bremen.

¿Qué hace que la bacteria modelo sea tan especial?

El enfoque de diseñar un sistema de soporte vital basado en cianobacterias no es nuevo en la investigación de exploración espacial, sin embargo, el progreso en el campo se ha visto frenado por la falta de una bacteria modelo compartida:el filo Cyanobacteria cuenta con miles de especies. Cyprien Verseux y sus colegas ahora han identificado la cepa de cianobacteria Anabaena sp. PCC 7938 como muy prometedor para un sistema de soporte vital en Marte. Sugieren que podría ser el modelo compartido que necesita el campo.

Verseux explica cómo llegaron a los resultados:"Primero preseleccionamos algunas cepas de cianobacterias basándonos en el conocimiento ya disponible. Luego buscamos información sobre el ADN genómico de estas cepas y finalmente las comparamos a través de una serie de experimentos en el laboratorio. En resumen , teníamos dos conjuntos de criterios:el primero se refería a las habilidades de las cianobacterias para alimentarse de los recursos disponibles en Marte. El segundo trataba de sus habilidades para apoyar el crecimiento de otros organismos, como plantas comestibles y otras bacterias, que serían muy valiosas. pero no podía utilizar los recursos marcianos de forma directa".

Para este último punto, el equipo logró, entre otras cosas, cultivar la lenteja de agua como una planta superior rica en nutrientes, utilizando extractos de la biomasa de cianobacterias como única materia prima.

"Esta planta crece extremadamente rápido y es completamente comestible, lo que la convierte en una excelente candidata para la agricultura en Marte. Como dato curioso, en realidad aislamos nuestra lenteja de agua de un arroyo en el parque paisajístico de Bremen", dijo Tiago Ramalho, también científico. en ZARM y primer autor del estudio.

Con estos hallazgos, el equipo científico espera impulsar la investigación sobre los llamados procesos de utilización de recursos in situ para Marte, es decir, la utilización de recursos que son nativos del Planeta Rojo. Para Cyprien Verseux, la perspectiva es clara:"Nuestro trabajo, y el de colegas en este campo, ha traído pruebas de concepto prometedoras. Parece que las cianobacterias podrían alimentarse de los recursos marcianos y, luego, usarse para alimentar otros bioprocesos". de intereses. Pero saber que este sistema podría funcionar no es suficiente. Necesitamos mejorarlo, evaluar si podría ser lo suficientemente eficiente como para que valga la pena integrarlo en las misiones a Marte y, de ser así, desarrollar soluciones prácticas, incluido el hardware y los procesos. ."

También quieren comprender mejor los mecanismos biológicos que hacen que la cepa seleccionada de Anabaena sp. PCC 7938 tan valioso. "Las cosas recién comienzan y la cantidad de trabajo de investigación que queda podría ser abrumadora. Afortunadamente, está tomando la dirección de un esfuerzo altamente colaborativo:la cantidad de equipos que contribuyen a los sistemas de soporte vital basados ​​en cianobacterias está aumentando rápidamente", dijo Verseux. El equipo de ZARM espera que la tensión de su modelo facilite la comparación de resultados y se base en el trabajo de los demás. + Explora más

Biotecnología apta para el planeta rojo:nuevo método para cultivar cianobacterias en condiciones similares a las de Marte