Investigadores de la Universidad Texas A&M envían semillas de vid de tres variedades de uva a la Estación Espacial Internacional para estudiar los efectos de la radiación cósmica. El objetivo es analizar mutaciones genéticas que permitan desarrollar variedades más resilientes para los viñedos en la Tierra.
Un equipo de investigadores del sistema Texas A&M AgriLife ha puesto en marcha un proyecto de investigación vitivinícola que trasciende las fronteras terrestres. Tres variedades de uva de vino viajarán a la Estación Espacial Internacional durante seis meses y regresarán para ser plantadas en el viñedo de investigación de Thomas Ranch. Los investigadores están interesados en las posibles mutaciones genéticas derivadas de la exposición a la radiación cósmica, pero su objetivo final es elaborar vino a partir de esas plantas.
El proceso científico en condiciones de microgravedad
Investigadores de Texas A&M AgriLife envían cientos de semillas de uva a la Estación Espacial Internacional, donde pasarán aproximadamente seis meses expuestas a la radiación cósmica antes de regresar a la Tierra para ser plantadas y estudiadas. El proyecto podría producir lo que los investigadores creen que será el primer vino elaborado con uvas cultivadas a partir de semillas que viajaron por el espacio.
El experimento forma parte de la misión de investigación TAMU-SPIRIT (Plataforma Espacial Multiuso Integradora de Investigación y Tecnología Innovadora) de Texas A&M/Aegis Aerospace. TAMU-SPIRIT-1 es una plataforma de investigación orbital pionera en su clase, cuya instalación está prevista a bordo de la Estación Espacial Internacional. Está diseñada para servir como un «campus satélite en el espacio», apoyando una amplia gama de proyectos de investigación y tecnología.
El envío de semillas de uva al espacio es un proyecto de colaboración en el que participan Texas A&M AgriLife Research, el Servicio de Extensión de Texas A&M AgriLife, la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida y la Facultad de Ingeniería.
El proyecto comenzó cuando dos estudiantes de último año, Coby Arnold y Arvind Subramanyam, del Departamento de Ingeniería Aeroespacial de Texas A&M, se pusieron en contacto con Justin Scheiner, especialista en viticultura de AgriLife Extension y profesor asociado del Departamento de Ciencias Hortícolas de Texas A&M. Querían desarrollar una propuesta de proyecto final de carrera para un experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Con la orientación de Scheiner sobre la biología de las semillas de uva, los estudiantes diseñaron un contenedor que llevará las semillas de uva a la órbita, donde la exposición prolongada a la radiación espacial podría inducir mutaciones genéticas. Sin la protección y el blindaje del contenedor, señaló Scheiner, la exposición a la radiación probablemente dejaría las semillas inviables.
De la órbita al viñedo
Tras regresar a la Tierra, las semillas se plantarán junto a semillas de control idénticas en el viñedo de AgriLife Research en Thomas Ranch.
Los científicos estudiarán las diferencias en el crecimiento de las plantas, el rendimiento de las vides y las uvas de vino, y la genética.
La variedad lomanto como protagonista
Una de las tres variedades que viajan al espacio es la lomanto, desarrollada por el horticultor y viticultor pionero T.V. Munson a principios del siglo XX. Scheiner afirma que la misión representa un momento de «círculo completo» para una vid nativa de Texas que una vez ayudó a salvar la industria vitivinícola mundial y que ahora podría contribuir al futuro de la ciencia hortícola.
«La investigación nos ayudará a comprender cómo afectan los distintos niveles de radiación a las semillas y a su expresión genética varietal una vez que las cultivemos, pero también existe la novedad de que dentro de varios años podremos embotellar vino de semillas que salieron de la Tierra», dijo. «La ciencia es interesante desde una perspectiva de investigación, pero el factor interesante será este momento de círculo completo para esta histórica variedad de Texas y, en última instancia, la producción de un vino que es, literalmente, de otro mundo».
Estudio de mutaciones, resiliencia vegetal y genética
Scheiner señaló que las variedades de uva seleccionadas se eligieron porque ya poseen rasgos y características genéticas nativas valiosas para los viñedos de Texas, como la resistencia a las enfermedades y la adaptación a las condiciones del suelo y el agua.
Aunque Scheiner y su equipo no están construyendo cohetes, se centran en «diseñar» plantas más resistentes, adaptables y productivas. Este conocimiento podría beneficiar tanto a las futuras misiones espaciales como a la producción agrícola en la Tierra.
Las mutaciones han dado forma a la horticultura y a la producción de vino a lo largo de la historia. El pinot gris, por ejemplo, se originó a partir de una única mutación aleatoria en las uvas de vino pinot noir.
Para comprender qué hace la exposición a la radiación espacial a las semillas a nivel molecular, Scheiner se asoció con otros expertos del Departamento de Ciencias Hortícolas: Andrej Svyantek, profesor adjunto de mejora de cultivos hortícolas centrado en la viticultura y los cultivos frutales especializados, y Amit Dhingra, jefe de departamento y profesor de genómica de sistemas integrados y biotecnología traslacional.
El equipo analizará las plantas en busca de mutaciones específicas inducidas por la radiación después de que las semillas regresen de la órbita.
«Estas variedades de uva son probadas y verdaderas para Texas», dijo Scheiner. «Desde el punto de vista de la investigación, queremos ver cómo puede influir estar en el espacio en estas variedades. Para el friki del vino que llevo dentro, sería muy interesante que estas semillas mostraran que ha ocurrido alguna mutación positiva aleatoria que represente el punto de origen de una nueva variedad».
La investigación de vanguardia en horticultura de entorno controlado y mejora vegetal de Texas A&M AgriLife y el Departamento de Ciencias Hortícolas contribuirá a la futura exploración espacial, pero también está afectando a los productores y a la seguridad alimentaria en la Tierra.
Cultivar el futuro: horticultura espacial
En cuatro o cinco años, el equipo de investigación espera que las vides produzcan frutos, lo que dará lugar a lo que podría ser el primer vino elaborado a partir de uvas que viajaron al espacio, explicó Scheiner.
Pero más allá de su novedad, el proyecto demuestra cómo la investigación hortícola basada en el espacio puede informar sobre la mejora, la resiliencia y la sostenibilidad de las plantas en la Tierra, y más allá de ella.
Dhingra dijo que muchos aspectos de lo que los investigadores del departamento ya están haciendo —desde sistemas de cultivo en entorno controlado hasta el uso de biocarbón y otras enmiendas del suelo, así como el trabajo en genética vegetal— se aplican al futuro de la horticultura aquí y en el espacio. Pero este proyecto y su participación en la misión TAMU-SPIRIT-1 es un pequeño paso para hacer del espacio la próxima frontera de la horticultura.
«El papel de la horticultura en la exploración espacial —ya sea para producir alimentos u oxígeno o para contribuir al bienestar general de un astronauta— despierta la imaginación, pero las plantas serán una necesidad, y eso es emocionante para nosotros», dijo Dhingra. «Este proyecto conecta el pasado y el futuro de las ciencias hortícolas, y cómo nuestra investigación puede impactar a los productores aquí y ahora, pero también ayudar a la humanidad a alcanzar las estrellas, y establecer raíces allí también».
Este estudio representa, en esencia, una extensión de las técnicas actuales de mejora vegetal. Al comprender mejor cómo la exposición a la radiación altera la genética a nivel molecular, el equipo espera no solo contribuir a la horticultura espacial futura, sino fortalecer la seguridad alimentaria y la productividad vitivinícola aquí en la Tierra.
El mundo del vino no es ajeno a este tipo de experimentos, de hecho en 2021 publicamos en Tecnovino que una docena de botellas de vino fueron enviadas al espacio junto a un centenar de fragmentos de cepas de las variedades merlot y cabernet sauvignon. Formaban parte del primer programa privado de investigación espacial, Misión WISE y los vinos participantes eran de Petrus que posteriormente fueron subastados y alcanzaron precios astronómicos.
