Sobrevivir en mundos salados

Sobrevivir en mundos salados es el nombre del nuevo proyecto que vamos a llevar a cabo en nuestras clases a lo largo de los próximos meses en nuestras clases de biología y que hoy hemos comenzado. Auspiciado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas dentro de la iniciativa Cuenta la Ciencia, es una de las actividades que engloba CAOS (Ciencias agrarias on-line en secundaria) un conjunto de proyectos dirigidos desde la Estación Experimental del Zaidín. De nuevo contaremos con la dirección de Manuel Espinosa, nuestro científico de cabecera durante los últimos cursos. 

La alta concentración de sales en el suelo es muy nociva tanto para las plantas como para el resto de los seres vivos. Es una consecuencia más del calentamiento global que está empobreciendo los suelos e indirectamente haciendo que se pierda biodiversidad cuando se destruyen tierras vírgenes para dedicarlas al cultivo. Manuel Espinosa nos ha hablado de las dos posibles soluciones. Una de ella es cultivar especies más tolerantes a las sales, obtenidas bien mediante cruces dirigidos y selección artificial o mediante la modificación genética o transgénesis. La otra posibilidad es usar microorganismos para proteger a las plantas de los efectos tóxicos de la abundancia de sales. Ejemplo de estos es la bacteria Pseudomonas stutzeri MJL19, aislada de la única planta que crece en los suelos salados de Salinas Grandes, una región de Argentina donde solo crece ese vegetal; esta bacteria es conocida nuestra y la hemos utilizado en nuestros proyectos sobre astrobiología.

Pero hablando de astrobiología, existen proyectos como Mars One, que plantean establecer colonias humanas en Marte. En ellas serían muy importantes los cultivos en suelos marcianos. En Marte, son muy abundantes los suelos de naturaleza volcánica; a valorar la posibilidad de cultivar plantas en suelos de esta naturaleza dedicamos nuestros trabajos de cuersos anteriores. Pero en Marte existen también otras zonas de naturaleza sedimentaria; estas se formaron en épocas muy antiguas en las que había agua líquida en la superficie del planeta rojo. Cuando esta se perdió, se originaron suelos con depósitos de sales. Así lo ha podido constatar el rover Curiosity en el cráter Gale. Entre aquellas se han detectado cloruro de sodio, sulfato de calcio y cloratos y percloratos, estos últimos muy tóxicos para los seres vivos pero con capacidad de originar salmueras, la única posibilidad de que en la actualidad haya agua líquida en Marte. Cultivar plantas en Marte puede requerir proteger a las plantas de sus efectos tóxicos.

Nuestro proyecto va a tener una doble vertiente. Por un lado tendremos que desarrollar una labor de investigación bibliográfica acerca de los efectos de las sales sobre las plantas, de cómo los microorganismos pueden protegerlas en ambientes salinos o de qué se conoce acerca de la composición salina de los suelos de Marte. Por otro lado desarrollaremos una fase experimental en la que comprobaremos el efecto de diversas sales sobre la germinación y el desarrollo de las plantas; las sales serán cloruro sódico, clorato potásico y sulfato de calcio. Las plantas serán maíz (Zea mays) y carilla (Vigna unguiculata). Valoraremos también el posible efecto protector de los microorganismos. Para ello seleccionaremos una bacteria de las que empleamos en nuestros proyectos anteriores sobre Marte. La imagen siguiente muestra la tolerancia de diversos microorganismos ante distintas concentraciones crecientes de clorato potásico.

En base a estos resultados previos y la información que podamos encontrar en la bibliografía sobre los efectos de estos microorganismos sobre el crecimiento y desarrollo de las plantas, justificaremos nuestra elección. De igual modo, ahora mismo estamos en la fase de definición del proyecto, por lo que también os pedimos vuestras aportaciones y así como propuestas y diseño de experimentos. Tenemos nuestro espacio para ello en los comentarios del blog. Y para acabar, una imagen de nuestros cultivos en suelo marciano simulado del proyecto anterior.