En octubre de 1989, la astronauta Shannon Lucid metió en un congelador de nitrógeno, a 195 °C, dos botes de aluminio con plántulas que habían germinado a oscuras en la cubierta intermedia del transbordador Atlantis. Era parte de un ensayo financiado por la NASA para ver cómo crece el maíz en el espacio cuando la gravedad casi desaparece. Las plántulas pesaban prácticamente lo mismo que las cultivadas en tierra, tenían casi las mismas hormonas y sus tejidos parecían normales. Lo que cambió fue la dirección, porque muchas raíces y brotes crecieron torcidos y sin la orientación habitual. El trabajo lo firmaron Aga Schulze, Philip J. Jensen, Mark Desrosiers, J. George Buta y Robert S. Bandurski, del Departamento de Botánica y Patología Vegetal de la Universidad Estatal de Michigan, y se publicó en 1992 en la revista Plant Physiology. Cinco días a oscuras en un armario del Atlantis El Atlantis despegó el 18 de octubre de 1989 en la misión STS-34. Las semillas eran de maíz dulce de la variedad Silver Queen, de la casa de semillas W. Atlee Burpee. Cada grano iba envuelto en papel de filtro dentro de un tubo de teflón, y cada bote de aluminio llevaba dos compartimentos con 13 granos en cada uno. Diecisiete horas antes del despegue, el equipo echó 108 mililitros de agua estéril en cada compartimento. Los cuatro botes viajaron en un armario de la cubierta intermedia, envueltos en espuma. Lucid congeló dos de ellos en vuelo, 108 horas después del lanzamiento, cuando las plantas llevaban 125 horas creciendo. Los otros dos se congelaron en nitrógeno líquido tras el aterrizaje en la base aérea de Edwards, en California, con 137 horas de crecimiento. Mientras tanto, otros cuatro botes crecían a 25 °C en el Centro Espacial Kennedy, y meses después una incubadora en Michigan repitió las temperaturas registradas durante el vuelo. Plantas sanas que no sabían hacia dónde crecer El equipo pesó en fresco y en seco los brotes, las raíces y los granos. También midió dos hormonas vegetales, la auxina, que regula la velocidad de crecimiento, y el ácido abscísico, elegido por su posible relación con la respuesta a la gravedad. Un brote crecido en tierra pesaba en fresco 0,351 gramos de media y uno crecido en órbita, 0,390. Ninguna diferencia de peso fue estadísticamente significativa. En las hormonas solo hubo dos excepciones. Las raíces del espacio tenían menos auxina libre, 17,7 picomoles por planta frente a 26,4 en tierra, y los granos mostraron una diferencia en el ácido abscísico libre. «Los tejidos de las plantas cultivadas en el transbordador parecían normales y las plántulas solo se diferenciaban en la falta de orientación de raíces y brotes», escriben los autores. Según el pie de una de las fotos del artículo, cerca de la mitad de las plántulas del espacio salieron desorientadas, a menudo con un codo o con la raíz y el brote creciendo en paralelo. Las de tierra crecieron, por lo general, rectas y alineadas con la gravedad. La gravedad hace de brújula para las raíces En la Tierra, las raíces crecen hacia abajo y los brotes hacia arriba gracias al gravitropismo, que es la capacidad de la planta para notar la gravedad y corregir su dirección. En una nave en órbita, la gravedad sigue actuando, pero la nave y todo lo que lleva dentro están en caída libre. La NASA llama microgravedad a ese estado, en el que los objetos parecen flotar. En el Atlantis, la aceleración que notaban las semillas rondaba las tres cienmilésimas de la gravedad terrestre. «El principal problema de cultivar plantas en el espacio puede estar en proporcionar un vector sustituto para orientar el crecimiento de las raíces», escribieron los autores, que propusieron buscar «medios físicos y/o de potencial eléctrico» para guiarlas. Con los brotes lo veían más fácil, porque la luz les daría una orientación adecuada. La luz sirve de guía cuando falta la gravedad Experimentos posteriores con Arabidopsis thaliana, una pequeña planta muy usada en los laboratorios, mostraron que las raíces encuentran otras pistas. «Una de las primeras cosas que descubrimos fue que ciertos tipos de estrategias de crecimiento de la raíz que las plantas usan en la Tierra, que siempre se pensó que necesitaban la gravedad como guía, en realidad no la necesitan en absoluto», explicó en 2015 Anna-Lisa Paul, profesora de investigación del Departamento de Ciencias Hortícolas de la Universidad de Florida, en una nota de UF/IFAS «Esto también nos dio una pista de cómo las raíces pueden usar la luz como herramienta para guiar su crecimiento cuando no hay gravedad, como indicación de qué dirección se aleja de las hojas», añadió Paul. Su colega Robert Ferl, director del Centro Interdisciplinario de Investigación en Biotecnología de la universidad, resumió otro hallazgo del grupo: «cada parte de la planta tenía su propia estrategia metabólica para adaptarse a un entorno sin gravedad». En agosto de 2024, Mingqi Zhou, Ferl y Paul publicaron en npj Microgravity los resultados de CARA, un experimento con plantas cultivadas 11 días en la estación espacial, unas con luz y otras a oscuras. En las hojas de la variedad Col-0, el vuelo alteró diez veces más genes en las plantas con luz que en las de oscuridad. Los autores hablan de «una interacción compleja entre la luz como señal y los genes de señalización lumínica» en la adaptación al vuelo. Las lechugas de Veggie crecen con las semillas bien orientadas Veggie, el huerto de la estación espacial, tiene el tamaño de una maleta de cabina y suele alojar seis plantas, cada una en una «almohada» de arcilla y fertilizante bajo luces LED. «Las mechas son donde pegamos las semillas», contaba en 2014 Gioia Massa, del Centro Espacial Kennedy y responsable del equipo científico de Veggie, en un texto de la NASA recogido por EarthSky . «Tenemos que tener mucho cuidado de orientar las semillas para que las raíces crezcan "hacia abajo", hacia el sustrato, y los brotes salgan de la bolsa». Ese año, el comandante de la Expedición 40, Steve Swanson, cosechó en la estación una tanda de lechuga romana roja de Veggie, que volvió a la Tierra para comprobar si era segura. Con el experimento XROOTS, la NASA también ensaya en órbita el cultivo sin tierra ni sustrato, con hidroponía y con aeroponía, la misma técnica del cultivo aeropónico que se ensaya en la agricultura vertical en la Tierra. Lo que el experimento del maíz no puede demostrar Los propios autores marcaron el límite. «Esta conclusión, basada en un vuelo de 5 días, no puede extrapolarse a 5 semanas, 5 meses o 5 años», escribieron. Las plantas crecieron a oscuras, así que el ensayo no dice nada de cómo se comportan en cámaras iluminadas como Veggie. Además, cada muestra tenía solo 13 plantas, y los autores atribuyen a ese tamaño los grandes márgenes de error en las medidas de auxina. El papel de filtro también pudo influir, porque sujetaba las raíces y los brotes. «Con la ventaja de la retrospectiva, habría sido posible cultivar las plantas sin el envoltorio de papel», reconocían, y apuntaban que sin el roce del papel la pared celular y el citoesqueleto quizá habrían crecido de forma anormal. Algunas crónicas recientes hablan de raíces enredadas, aunque el artículo de 1992 solo describe a cerca de la mitad de las plántulas desorientadas. El siguiente huerto se prepara para la Luna La NASA, la Agencia Espacial Canadiense y el Centro Aeroespacial Alemán han firmado una declaración conjunta de intenciones, anunciada el 30 de septiembre de 2026, para preparar en la Tierra un demostrador de agricultura lunar, el Lunar Agriculture Module-Ground Test Demonstrator. El objetivo es probar cultivos en ambientes parecidos a los de Moon Base, la infraestructura que la NASA y sus socios planean cerca del polo sur de la Luna. Es un paso más hacia tener plantas en la Luna que den alimento y oxígeno a una futura base. Según la nota de la NASA , los cultivos aportarían nutrición y variedad a las tripulaciones, y además pueden absorber dióxido de carbono, producir oxígeno y reciclar agua. La agencia también ha apoyado estudios para cerrar ese ciclo, como uno que busca convertir las aguas residuales en fertilizante espacial El estudio completo se ha publicado en Plant Physiology La tripulación de la STS-34 la formaban el comandante Donald E. Williams, el piloto Michael J. McCulley y los especialistas de misión Shannon W. Lucid, Franklin R. Chang-Díaz y Ellen S. Baker, a quienes los autores agradecieron haber hecho posible el vuelo. Imagen: NASA (Johnson Space Center) / National Archives