Las algas del proyecto Hail Mary

Imagen de portada: Project Hail Mary. Fuente: cinemascomics.com 

La metieron dentro de una nave

Para observar la reacción

Ella fue la primera astronauta

En el espacio exterior

Laika (Mecano, 1988)

En España la titularon «Proyecto Salvación». Si os gusta la ciencia-ficción seguramente conoceis esta película basada en un libro de Andy Weir. Una maravilla de la que apenas he leído críticas negativas (1) por su duración y (2) por el humor que le resta la solemnidad de otras odiseas espaciales como «Interestellar».

Tras leer el libro diré que podría haber sido más larga y que el humor ya estaba en el original. La adaptación al cine me parece genial, va al corazón de la historia sin adentrarse en profundidades científicas. Esto provoca que no entiendas bien el comportamiento de sus microscópicos protagonistas, pero si tanto te inquietan tienes el libro. Y eso me pasó.

Aviso que vienen spoilers (mínimos) sin entrar al meollo del argumento. Al protagonista, Ryland Grace (doctor y maestro de ciencias en un instituto), lo mete la NASA en un laboratorio de seguridad biológica para estudiar unas partículas microscópicas. Estas viven en el Sol y pululan por el espacio atraídas por el CO2 y su señal infrarroja. Miden 10 micras de diámetro y son completamente opacas.

El maestro descubre, tras exponerlas a toda clase de perrerías, que están vivas y las bautiza con el apropiado nombre de astrófagos. Emiten luz infrarroja al desplazarse y lo hacen a velocidades descomunales. Después de estos hallazgos, Ryland dice lo siguiente en el libro: «Esto es…como un alga espacial.»

En la película nunca hablan de algas pero es imposible no pensar en ellas. Yo al menos me pasé toda la cinta a tope con los astrófagos, dándole vueltas a las cosas que hacen y pensando en cuál sería la inspiración de Andy Weir.

En primer lugar, algunas algas sobreviven en el espacio. Hoy en día se siguen investigando sus aplicaciones en futuras misiones espaciales y la (soñada) colonización de Marte. Sin ir más lejos, ESA ha financiado un proyecto reciente (TREBOUXMARS) a un grupo de la Universidad de Valencia. En él estudiaron algas verdes que forman parte de líquenes, de la familia Trebouxiaceae, por sus características prometedoras para prosperar en condiciones como las de Marte.

En nuestro planeta dichas algas colonizan superficies inertes pero también invertebrados (p.ej. mejillones y almejas) o simbiontes en árboles como Ginkgo biloba.

Liquen y su alga, Trebouxia maresiae. Fuente: uv.es

Además, en 2017 ya se demostró la supervivencia de varias especies de cianobacterias desecadas durante 16 meses en el exterior de la Estación Espacial Internacional (ISS) en un proyecto del Fraunhofer (Alemania) con cepas extremófilas de su colección CCCryo.

Más recientemente, la misión ARTEMIS I de la NASA en 2022 (previa a la tripulada de este año) incluyó ensayos con Chlamydomonas reinhardtii a las que se les insertó un gen de tardígrados para comprobar si mejoraban su resistencia.

La primera microalga que viajó al espacio fue Chlorella pyrenoidosa en 1960 (3 años después de la perrita Laika). Orbitó durante 1 día en el Sputnik-5 y al regreso, a pesar de los daños, superó la experiencia. En aquella misión también viajaron 2 perritas, Belka y Strelka, que regresaron sanas y salvas por primera vez del espacio.

Las perritas Belka y Strelka, astronautas de ROSCOSMOS. Fuente: drewexmachina.com

Chlorella era muy útil en aquellos experimentos ya que puede cultivarse en medio sólido (agar) y modo heterótrofo. Luego, en 1970, una nueva misión rusa demostró la supervivencia de Chlorella fotosintéticamente activa en otro viaje espacial. Y tras ella, una cianobacteria: Scenedesmus obliquus.

Desde entonces algas y cianobacterias no han dejado de volar al espacio a bordo de misiones rusas, norteamericanas, chinas o de la ISS. Los resultados son diversos; sufren transformaciones metabólicas y en sus orgánulos celulares para adaptarse al estrés. Si no ocurren accidentes técnicos (filtraciones o subidas de temperatura) sobreviven e incluso crecen, se reproducen y realizan la fotosíntesis durante 1 año mientras orbitan nuestro planeta.

El único grupo, aparte de cianobacterias y algas verdes (sobre todo Chlorella y Chlamydomonas) que han sido «astronautas» hasta la fecha fueron las euglenofíceas (Euglena gracilis) de la misión china Shenzou-8, en 2011. Y no volaron solas: lo hicieron en compañía de caracoles que sobrevivieron gracias a la producción de oxígeno y la absorción de CO2 de las euglenas.

Euglena gracilis. Fuente: sciencephoto.fr

Andy Weir lleva esto a niveles inimaginables en su novela. Si bien existen extremófilos con capacidades increíbles en la superficie terrestre, medio acuático o en el subsuelo, los astrófagos desafían las leyes de la física y la biología. Sin embargo, su atracción por la radiación infrarroja y el CO2 tienen equivalentes en el mundo real.

Ciertos microorganismos (p.ej. cianobacterias como Acaryochloris o Halomicronema) utilizan luz cercana al infrarrojo para la fotosíntesis gracias a clorofilas específicas (d y f) y bacterioclorofilas. Además, por supuesto, las microalgas detectan señales químicas y se desplazan según ellas (quimiotaxis) en busca de nutrientes como el CO2 y bicarbonato disuelto en agua.

Nadie se ha atrevido a llevar dinoflagelados al espacio. Quizás encontrarían la forma de buscarse la vida con sus quistes de resistencia ¡aunque nunca tan bien como los astrófagos! 

Referencias:

• Choi HI y col. Quantitative analysis of the chemotaxis of a green alga, Chlamydomonas reinhardtii, to bicarbonate using diffusion-based microfluidic device. Biomicrofluidics 10(1):014121 (2016).
• Niederwieser y col. A review of algal research in space. Acta Astronautica 146:359-367 (2018).
• Weir A. Proyecto Hail Mary. 544 pp. (2021).
• https://fitopasion.com/2011/10/sobre-mejillones-ginkgos-y-un-jardin-en.html
• https://fitopasion.com/2012/05/cuando-un-hongo-encontro-su-alga.html
• https://fitopasion.com/2014/08/que-hacen-un-ruso-y-un-americano-en-la.html
• https://fitopasion.com/2015/06/ricitos-de-oro-y-las-enanas-rojas.html
• https://fitopasion.com/2017/07/que-te-llevarias-a-un-planeta-desierto.html