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Calamares bebé y cachorros serán llevados al espacio para experimentos.

Calamares Bobtail nadando en agua de mar
Foto: Jamie S. Foster / Universidad de Florida / NASA

Los tardígrados, conocidos popularmente como ‘oso de agua‘, e calamar los bebés están a punto de hacer autostop en el espacio. No, nadie crea un acuario en el espacio. Estos animales se unirán a la tripulación de astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional con fines de investigación.

A SpaceX está programado para lanzar su 22a misión de reabastecimiento de combustible a la estación espacial el 3 de junio. La nave espacial transportará suministros, experimentos de investigación científica y demostraciones de tecnología.

La nave espacial también llevará nuevos paneles solares que los astronautas instalarán fuera de la estación espacial durante las caminatas espaciales en junio.

Además, aproximadamente 5,000 cachorros de agua y 128 crías de calamar bobtail, que brillan en la oscuridad, estarán entre los valiosos cargamentos que se dirigen a la estación. Ambos participarán en experimentos.

El primer experimento será el análisis de cómo los osos acuáticos toleran el medio ambiente. Los investigadores también quieren saber si la ingravidez afecta las relaciones simbióticas entre los calamares y los microbios beneficiosos.

Otros experimentos que van a la estación incluyen el uso de un ultrasonido portátil, la operación remota de brazos robóticos usando realidad virtual, el análisis de la formación de cálculos renales en el espacio, el estudio del microbioma oral y la producción de algodón más fuerte.

Todos los días se llevan a cabo cientos de experimentos científicos en la estación espacial; después de todo, es un laboratorio orbital. Los astronautas supervisan estos experimentos e informan de sus observaciones a los investigadores de la Tierra. La investigación ayuda a comprender mejor la vida en gravedad cero, así como a descubrir los beneficios que se pueden aplicar en la Tierra.

Oso de agua en el espacio

Bajo el microscopio, los pequeños tardígrados parecen osos de agua. Aunque se encuentran comúnmente en el agua, los tardígrados son conocidos por su capacidad para sobrevivir e incluso prosperar en los entornos más extremos.

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“Los retardígrados son un grupo de animales microscópicos conocidos por su capacidad para sobrevivir a una serie de tensiones extremas”, dijo Thomas Boothby, profesor asistente de biología molecular en la Universidad de Wyoming e investigador principal del experimento tardígrado “Cell Science-04”.

“Algunas de las cosas a las que pueden sobrevivir los tardígrados incluyen el secado, la congelación y el calentamiento más allá del punto de ebullición del agua. Pueden sobrevivir miles de veces más radiación que nosotros y pueden durar días o días. Semanas con poco o ningún oxígeno”.

¿Pueden tolerar estos extremos mejor que la mayoría de las formas de vida, y qué es más extremo que el espacio? Esta no es la primera vez que los tardígrados han estado en el espacio, e incluso puede haber algunos en la Luna después de una misión que provocó que chocaran con su superficie.

“Sobreviven y se reproducen durante los vuelos espaciales, e incluso pueden sobrevivir a una exposición prolongada al vacío del espacio”, dijo Boothby. Los científicos pudieron secuenciar el genoma del tardígrado, de modo que pudieran medir cómo estos animales microscópicos se ven afectados por diferentes condiciones ambientales en función de su expresión genética.

Tardígrados, conocidos como osos acuáticos, vistos a través de un microscopio
Tardígrados, conocidos como osos acuáticos, vistos a través de un microscopio
Foto: Thomas Boothby / Universidad de Wyonming / Nasa

El experimento de Boothby está diseñado para ver cómo los tardígrados se adaptan a la vida en la órbita terrestre baja, lo que puede conducir a una mejor comprensión de lo que enfrentan los humanos en el espacio.

La investigación implica estudiar la biología molecular de los osos de agua, tanto a corto plazo como a los osos de agua que viven en la estación durante siete días para ver su adaptación inmediata y a largo plazo. Estos osos de agua multigeneracionales pueden ayudar a los científicos a comprender la genética detrás de la adaptación y la supervivencia en un entorno muy estresante.

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Aunque la estación espacial es más protectora que la del espacio profundo, los experimentos con humanos y animales a bordo están sujetos a una gravedad reducida y una mayor exposición a la radiación.

Comprender cómo proteger a los astronautas y otros organismos de estas tensiones será fundamental para garantizar una presencia espacial segura y productiva a largo plazo “, dijo Boothby. Los tardígrados llegarán a la estación en un estado inmóvil congelado, luego se descongelarán. revivido y cultivado en un sistema de biocultivo especial.

Los resultados del estudio a corto y largo plazo deberían permitir a los investigadores ver qué genes se activan o desactivan para ayudar a los tardígrados a sobrevivir.

Por ejemplo, si los investigadores determinan que los tardígrados producen demasiados antioxidantes para ayudar a combatir el nivel de radiación que experimentan, podría decirles a los investigadores que los astronautas necesitan consumir una dieta rica en antioxidantes.

“En última instancia, esta información nos dará una idea de cómo uno de los organismos más resistentes de la Tierra es capaz de sobrevivir a los rigores de los vuelos espaciales”, dijo Boothby. “Y esperamos que esta información proporcione vías para desarrollar contramedidas o terapias que ayuden a proteger a los astronautas durante misiones espaciales extendidas.

Experimentos de calamar bebé

Los astronautas están a punto de realizar el experimento UMAMI en el espacio. El experimento UMAMI significa “Comprensión de la microgravedad en las interacciones entre microbios animales” y Jamie Foster, profesor del Departamento de Microbiología y Ciencia Celular de la Universidad de Florida, es el investigador principal. No puede esperar a ver cómo los microbios beneficiosos y saludables se comunican con el tejido animal en el espacio.

“Los animales, incluidos los humanos, dependen de nuestros microbios para mantener un sistema digestivo e inmunológico saludable”, dijo Foster. “No entendemos completamente cómo el vuelo espacial altera estas interacciones beneficiosas. El experimento utiliza un calamar bobtail que brilla en la oscuridad para resolver estos importantes problemas de salud animal”.

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Los calamares bobtail, que solo miden unos tres milímetros de largo, son el modelo perfecto para estudiar esto por dos razones.

Estos calamares tienen un órgano de luz especial dentro del cuerpo que puede ser colonizado por algún tipo de bacteria luminiscente. El calamar puede usar esta bacteria para brillar en la oscuridad. Debido a que es una sola especie de bacteria y un tipo de tejido huésped, es fácil para los investigadores seguir la evolución de este proceso, informó Foster.

El calamar también tiene un sistema inmunológico muy similar al de los humanos. “Podemos establecer muchos paralelismos sobre cómo responde el sistema inmunológico a estos microbios beneficiosos en el entorno espacial”, dijo Foster.

Los calamares nacen sin bacterias, por lo que deben adquirirse de su entorno. Los humanos que realizan el experimento iniciarán esta simbiosis agregando las bacterias a los animales y observando lo que sucede durante las primeras horas de colonización.

El calamar será parte de una experiencia completamente autónoma alojada en lo que parece ser una caja. Las bombas agregan agua o bacterias según sea necesario.

El tejido del calamar se congelará en la estación y luego se devolverá a la Tierra, preservando la línea de tiempo molecular en la que los genes se apagaron y se encendieron para el calamar, similar al experimento tardígrado. Los investigadores podrán descubrir si los vuelos espaciales alteran la relación mutuamente beneficiosa entre los animales y sus microbios.

“A medida que los astronautas exploran el espacio, se llevan una compañía de diferentes especies microbianas”, dijo Foster. “Y es muy importante comprender cómo estos microbios, denominados colectivamente microbioma, cambian en el entorno espacial y cómo se establecen estas relaciones”.

(Este texto es una traducción. Para leer el original, en inglés, Haga clic aquí)