Texto original: Laura Niles, Plants use sixth sense for growth aboard the Space Station, nasa.gov, April 1, 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador
Plantas utilizan sexto sentido para el crecimiento a bordo de la Estación Espacial
Laura Niles*
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| Estas placas de cultivo tienen plántulas y el medio de cultivo para la investigación de Plant Gravity Sensing, que fueron utilizados durante el entrenamiento de astronautas en el Japan Aerospace Exploration Agency’s Tsukuba Space Centee en marzo de 2014. Crédito de la imagen: European Space Agency/S. Corvaja - Crédito: nasa.gov |
Aunque es argüible en cuanto a si las plantas tienen los cinco sentidos humanos - vista, olfato, oído, gusto y tacto - que sí tienen un sentido único de la gravedad, que está siendo testeando en el espacio. Los investigadores de la Japan Aerospace Exploration Agency van a conducir una segunda serie del estudio de Plant Gravity Sensing [=Percepción de Gravedad de las Plantas] después que nuevos suministros sean entregados por la sexta misión comercial de reabastecimiento SpaceX a la Estación Espacial Internacional. El equipo de investigación busca determinar cómo las plantas perciben su dirección de crecimiento sin gravedad. Los resultados del estudio pueden tener implicaciones para el mayor rendimiento de los cultivos en la agricultura y para el cultivo de plantas para misiones espaciales de larga duración.
La investigación examina el proceso celular de formación en el berro [=thale cress], o Arabidopsis thaliana, una pequeña planta con flores relacionada con el repollo. La composición genética del berro es simple y bien entendida por la comunidad de biología vegetal [=plant biology]. Este conocimiento permite a los científicos reconocer fácilmente los cambios que ocurran como un resultado de la adaptación de microgravedad.
La comprensión de los procesos celulares en desarrollo de la planta puede traducirse en un mejor conocimiento de los procesos celulares en el cuerpo humano. Desde que el berro es considerado un organismo modelo para la investigación biológica, hay similitudes genéticas que pueden revelar conocimientos sobre nuestra salud. Específicamente, esto podría impactar la ciencia médica desde que los equipos de investigación pueden obtener una mejor comprensión de los mecanismos de las enfermedades afectadas por la gravedad, tales como la osteoporosis y la pérdida muscular.
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| La imagen A es una placa de cultivo de plántulas de Arabidopsis para la investigación de Plant Gravity Sensing. La imagen B ilustra la emisión de fotones de las plantas cuando las plantas se giran y las concentraciones de iones de calcio aumentan. La imagen C muestra el aparato para la rotación de las plantas y la detección de emisiones de fotones. Crédito de la imagen: JAXA / Hiroshi Tatsumi - Crédito: nasa.gov |
En el estudio Plant Gravity Sensing, los científicos examinan si los mecanismos de la planta que determinan su dirección de crecimiento - el sensor de gravedad - se forman en ausencia de gravedad. Especificamente, el equipo de investigación analiza cómo las concentraciones de calcio se comportan en las células de las plantas originalmente cultivadas en microgravedad cuando más tarde se expone a un ambiente de 1 g [=gravedad] similar a la de la Tierra. Las concentraciones de calcio planta han demostrado cambiar en respuesta a la temperatura y el tacto y adaptarse a la dirección de gravedad en la Tierra.
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El astronauta de la Agencia Espacial Europea
Alexander Gerst entrena para la investigación
de Gravity Sensing en el Japan Aerospace Ex-
ploration Agency’s Tsukuba Space Center en
marzo de 2014. Crédito de la imagen: European
Space Agency/S. Corvaja - Crédito: nasa.gov
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Los investigadores utilizan una centrífuga en el Cell Biology Experiment Facility en Kibo, el Japanese Experiment Module [=Modulo de Experimentación Japonés], para monitorear la respuesta de las plantas a los cambios entre microgravedad y una condición de 1 g simulada. El equipo de investigación hace esto para determinar si las plantas perciben cambios en la aceleración gravitacional y adaptar los niveles de calcio en sus células.
Los científicos suponen que el proceso en el que las partículas de amiloplasto - dentro de la célula de la planta que almacena y sintetiza almidón para energía - distribuyen y ensamblan ocurre en la dirección del halar gravitacional. Una vez que el amiloplasto se asienta, activa mecanismos dentro de las células de la planta, incluyendo un incremento en las concentraciones de calcio. Estos mecanismos forman la estructura molecular en la célula que estimula la percepción de la gravedad para el crecimiento. Lo desconocido aqui es si o no los componentes de percepción de la gravedad en realidad se ensamblan en microgravedad para determinar la dirección del crecimiento de las plantas.
Si la hipótesis del estudio se prueba verdadera, puede ser posible modificar los mecanismos de percepción de gravedad de la planta en la Tierra o para cultivar plantas saludables para el consumo en las futuras misiones al espacio profundo o concebiblemente en otros planetas. El sensor de gravedad de la planta puede ser regulada para el crecimiento ya sea en una baja o alta magnitud de aceleración gravitacional.
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| La astronauta de la NASA Karen Nyberg cosechas plantas de una investigación de la Japan Aerospace Exploration Agency de Arabidopsis thaliana durante la Expedición 37. Crédito de la imagen: NASA - Crédito: nasa.gov |
"Podemos diseñar plantas que responden a cambios del vector de gravedad más eficiente que unas salvajes", dijo Tatsumi. "Estas plantas se recuperarán de colapso por los vientos o las inundaciones más rápidamente que unas salvajes. Por lo tanto, la salida [=output] agrícola de las plantas diseñadas será enormemente incrementada, lo que puede resolver, en parte, el déficit [= shortage] de cultivos en el futuro cercano".
Ello hace [al] "sentido" [de] por qué los investigadores están interesados en el berro y lo que puede revelar fuera de la Tierra para la Tierra. La investigación a bordo de la estación espacial puede iluminar el misterio del "sexto sentido" de una planta, literalmente girando la percepción de gravedad de la planta investigada sobre su cabeza.
* Oficina del Programa de Ciencia de la Estación Espacial Internacional y Oficina de Asuntos Públicos NASA’s Johnson Space Center
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (sujeta a revisión). Las notas entre corchetes son del traductor.
Fuente Texto original: Laura Niles, Plants use sixth sense for growth aboard the Space Station, nasa.gov, April 1, 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador
