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REVISTA CIENTIFICA DE
ÂSTROBIOLOGÍA
Vol. 2 / N° 1 enero-junio, 2025
© Asociaci´on Peruana de Astrobiologia
Calle Santa Cruz MZ A Lt 8 Las Flores de Villa Lima, Peru
aspast@astrobiologia.pe Depo´sito Legal N° 2024-08782 ISSN: 3028-9866 (En l´ınea)
doi: 10.69976/aspast.v1n1
Director Editorial
Asociaci´on Peruana de Astrobiolog´ıa / Universidad de Lima
Asociacio´n Peruana de Astrobiolog´ıa
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Universidad Nacional Mayor de San Marcos
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Universidad Nacional Mayor de San Marcos
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Co Founder at The Human Sentience Project, Estados Unidos
Universidad Complutense de Madrid / Consejo Superior de Investigaciones Cient´ıficas, Espan˜a
Universidad de Deusto, Espan˜a
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Lund University, Suecia
Lund University, Suecia
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Universidad de Ingenier´ıa y Tecnolog´ıa, Peru´
Director de Innovacio´n y Transferencia Tecnolo´gica Director de Arrhenius Research Institute, Peru´
Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Peru´
Universidad Nacional Mayor de San Marcos
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Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Universidad Nacional Federico Villarreal
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https://revistadeastrobiologia.com/
ART´ICULO DE INVESTIGACIO´N
Flora vascular altoandina del Peru´
y su potencial uso
en ecos´ıntesis planetaria
Michael S. Vega Ch´avez1,2 https://orcid.org/0000-0003-2091-6000
1Jard´ın Bot´anico Octavio Velarde Nu´n˜ez, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Peru´.
2Sociedad Cient´ıfica de Astrobiolog´ıa del Peru´ (SCAP), Lima, Peru´. Email: 0800michael@gmail.com
Recibido: 29/09/2024 • Revisado: 24/10/2024 • Aceptado: 15/01/2025
El presente art´ıculo muestra ejemplos de algunas plantas que forman parte de las co- munidades vegetales de las zonas altoandinas del Peru´, que debido a sus adaptaciones ecolo´gicas y sus mecanismos reproductivos, no so´lo son capaces de sobrevivir y perpetuarse en este ecosistema tan hostil, sino que adem´as, muy posiblemente dichas plantas estar´ıan entre los primeros organismos vegetales superiores o plantas vasculares (que poseen xilema y floema) que podr´ıan ser enviadas a planetas como Marte para su eventual ecos´ıntesis (“terraformacio´n”).
Palabras clave: Flora altoandina, adaptaciones ecol´ogicas, ecos´ıntesis planetaria, terraformacio´n.
Vega Cha´vez, M. S. (2025). Flora altoandina, adaptaciones ecolo´gicas, ecos´ıntesis planetaria, terraformacio´n. Revista Cient´ıfica de Astrobiolog´ıa, 2 (1), 1–23. https://doi.org/10.69976/aspast.v2n1.1
RESEARCH ARTICLE
High Andean vascular flora of Peru and its potential use in planetary ecosynthesis
Michael S. Vega Ch´avez1,2 https://orcid.org/0000-0003-2091-6000
1Jard´ın Bot´anico Octavio Velarde Nu´n˜ez, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Peru´.
2Sociedad Cient´ıfica de Astrobiolog´ıa del Peru´ (SCAP), Lima, Peru´. Email: 0800michael@gmail.com
Recibido: 29/09/2024 • Revisado: 24/10/2024 • Aceptado: 15/01/2025
This article shows examples of some plants that are part of the plant communities of the high Andean areas of Peru, which due to their ecological adaptations and reproductive mechanisms, are not only capable of surviving and perpetuating themselves in this hostile ecosystem, but also, very possibly, said plants would be among the first higher plant organisms or vascular plants (which have xylem and phloem) that could be sent to planets like Mars for eventual ecosynthesis (”terraforming”).
Keywords: High Andean flora, ecological adaptations, planetary ecosynthesis, ter- raforming.
Vega Cha´vez, M. S. (2025). Flora altoandina, adaptaciones ecolo´gicas, ecos´ıntesis planetaria, terraformacio´n. Revista Cient´ıfica de Astrobiolog´ıa, 2 (1), 1–23. https://doi.org/10.69976/aspast.v2n1.1
Cuando se piensa en la terraformaci´on de otros planetas, como por ejemplo Marte, los primeros organismos que nos vienen a la mente para enviar a colonizar dichos planetas son las cianobacterias y otros microorganismos extremo´filos, y es que dadas las duras condi- ciones ambientales que existen fuera de nuestro planeta Tierra, estos organismos son los que estar´ıan mejor adaptados para sobrevivir y reproducirse bajo dichas condiciones extremas. Sin embargo, dado que la finalidad del proceso de terraformaci´on, o ecos´ıntesis planetaria, es obtener, en otro planeta fuera de la Tierra, un medio ambiente habitable para los seres humanos (Molina 2018), sera´ indispensable conseguir que las plantas vasculares tambi´en puedan crecer fuera del planeta Tierra y formar ecosistemas sostenibles y funcionales.
Las plantas vasculares comprenden a los helechos y afines (antiguamente conocidas como “Pteridophytas”), las gimnospermas o “con´ıferas”, y las angiospermas o “plantas con flores”. Todos estos grupos comparten en comu´n, adem´as de poseer haces vasculares (xilema y floema), que tambi´en son los principales elementos que componen la diversidad y la estructura de las comunidades vegetales en los ecosistemas terrestres (Margalef 1993). La gran mayor´ıa de las especies vegetales que el ser humano utiliza en su alimentaci´on, obtencio´n de materias primas, y/o para su simple confort, tambi´en son plantas vasculares (Font Quer 1978). De all´ı la importancia de que, si la especie humana decide colonizar otros planetas, las plantas vasculares tambi´en puedan crecer en estos “nuevos mundos”.
Muy posiblemente Marte sera´ el primer, planeta despu´es de la Tierra, que la especie humana conseguira´ habitar, y es por eso que la mayor parte de la bibliograf´ıa que habla acerca del tema de terraformacio´n y ecos´ıntesis planetaria se centra en ese planeta. En- tonces, ¿cua´les ser´ıan las primeras plantas vasculares que podr´ıan crecer en Marte? El planeta Marte en la actualidad es un desierto congelado con baja presio´n atmosf´erica, temperaturas por debajo de cero, y altos niveles de radiacio´n (McKay & Maninova 2001, Graham 2004, Mckay 2009), condiciones ambientales tan hostiles hacen casi imposible que la mayor´ıa de especies vegetales con las que los humanos convivimos en nuestro d´ıa a d´ıa puedan crecer y desarrollarse. Sin embargo, aqu´ı mismo en la Tierra encontramos condi- ciones ambientales muy similares a las de Marte en los ecosistemas de alta montan˜a (Molina et al. 2014, Molina 2018), y pese a ello, estos ecosistemas poseen una amplia biodiversidad
vegetal poco estudiada y aprovechada, en especial en pa´ıses andinos como el Peru´ (We-
berbauer 1945, Brako & Zarucchi1993, Ulloa et al. 2004, Van der Werff & Consiglio 2004, Sklena´ˇr et al. 2005, Cano et al. 2005, 2006, 2010, 2011).
Graham (2003, 2004, 2006) ha planteado cu´al ser´ıa la sucesi´on ecol´ogica que se dar´ıa en Marte en el caso de una eventual terraformacio´n de ese planeta, y la comparo´ a la sucesio´n ecolo´gica que se observa al ir desplaza´ndose desde los hielos polares hacia latitudes con clima ma´s templado, o bajando desde la cima nevada de una montan˜a hacia altitudes medias con clima m´as c´alido. Tomando el ejemplo de la montan˜a (Figura 1), en su cima nevada o “zona nival”, los u´nicos organismos que pueden sobrevivir y formar comunidades bio´ticas residentes son los microorganismos; mientras que al bajar hacia las zonas descu- biertas de hielo, tambi´en denominadas zonas periglaciales (MINAM 2015, 2018), aparecen las primeras formas de vida macrosco´picas, siendo evidente la presencia de plantas no vas- culares, tales como los l´ıquenes (organismos formados por la uni´on simbi´otica de un hongo y un alga) y los brio´fitos (musgos, hepa´ticas, y antocerotas). Est´as mismas comunidades
bio´ticas son las que podr´ıan establecerse a lo largo de las diferentes etapas de la terrafor- macio´n de Marte, una vez consigamos aumentar la temperatura y la presi´on atmosf´erica del planeta para mejorar sus condiciones de habitabilidad (Pazar 2018).
Nota.Vista de la Cordillera Blanca (departamento de Ancash), mostrando los diferentes tipos de ecosistemas que pueden encontrarse al ir “bajando por la montan˜a” desde su cima: 1). Zona nival, similar al Marte actual, sin vida aparente, salvo por algunos mi- croorganismos capaces de sobrevivir al fr´ıo y otras condiciones extremas de esta; 2). Zona periglacial, en d´onde aparecen las primeras comunidades de plantas no vasculares como l´ıquenes y bri´ofitos, tal y como Graham (2003, 2004, 2006) afirma que ocurrir´ıa en las primeras etapas de la terraformaci´on de Marte; 3). Tundras, en do´nde las condiciones ambientales permiten la formaci´on de las primeras comunidades vegetales con plantas vas- culares; 4). Ecosistema templado, en do´nde se puede apreciar la aparici´on de comunidades vegetales ma´s complejas y diversas, tales como las estepas (“pajonales”), matorrales, y bosques, equivalentes a lo que se esperar´ıa encontrar en las etapas finales de la terrafor- macio´n de Marte.
Continuando con el descenso por la montan˜a (Figura 1), encontramos las primeras comunidades vegetales con plantas vasculares, en do´nde las condiciones ambientales per- miten el ensamblaje de ecosistemas m´as complejos. El primero de estos ecosistemas, segu´n el sistema ecolo´gico de zonas de vida de Holdridge (Camacho & Lavado-Casimiro 2017) (Figura 2), es la Tundra (ver Figura 3), palabra que en ruso significa “tierra sin ´arboles”,
ya que aqu´ı s´olo pueden crecer hierbas cespitosas (“en forma de c´esped”) pegadas al suelo para protegerse mejor del viento congelado y las bajas temperaturas que au´n prevalecen en estas zonas. Otra caracter´ıstica de la Tundra es la presencia de un permafrost, es decir una capa de hielo bajo su suelo, el cual presenta una dina´mica c´ıclica de congelamiento y descongelamiento producto de la diferencia de temperatura entre el d´ıa y la noche, lo que provoca el desplazamiento de materiales y nutrientes entre las distintas capas u horizontes del suelo. A esto se le suele llamar suelo crioturbado, y le confiere a las comunidades vegetales que crecen sobre los suelos de la Tundra caracter´ısticas particulares en lo que respecta a su diversidad, estructura, fisiolog´ıa y ecolog´ıa (Peterson et al. 2003, Cano et al. 2010, 2011).
Finalmente, en las partes ma´s bajas y c´alidas de la montan˜a encontramos a los ecosis- temas templados, y en d´onde se tiene a las comunidades vegetales ma´s complejas y diversas (ver Figura 3). En primer lugar, tenemos a las Estepas, tambi´en llamadas “Pajonales” aqu´ı en Peru´, y cuyo nombre hace referencia a las gram´ıneas (familia Poaceae) del g´enero Stipa y dema´s g´eneros relacionados (como por ejemplo el g´enero Jarava, nativo de los andes pe- ruanos), debido a que son estas plantas el elemento ma´s abundante y caracter´ıstico de estas comunidades vegetales. Junto a las Estepas se tienen adema´s a las comunidades de plantas len˜osas como lo son los Matorrales, y Bosques altoandinos. Segu´n Graham (2003, 2004, 2006) y Molina (2018), estas mismas comunidades vegetales podr´ıan tambi´en ensamblarse en Marte en las etapas ma´s avanzadas y finales de su proceso de terraformaci´on (Figura 4).
Nota. Esquema de zonas de vida de Holdridge (modificado a partir de Camacho & Lavado- Casimiro 2017). Se basa en el uso de 3 variables: la precipitacio´n (PP) o lluvia, el por- centaje de evapotranspiracio´n (%E) o transpiraci´on de las plantas, y la biotemperatura (BioT) o temperatura a la cual las plantas realizan sus procesos metabo´licos como la fo- tos´ıntesis. Con estas 3 variables, a manera de un tria´ngulo, y considerando adema´s la regio´n latitudinal y el piso altitudinal, se establece el tipo de vegetacio´n potencial que puede desarrollarse bajo esas condiciones ambientales, y la cual ser´ıa la zona de vida bajo este sistema ecolo´gico.
Nota. Diferentes ejemplos de comunidades vegetales altoandinas con plantas vasculares: 1). Tundra en el Callej´on de Conchucos (departamento de Ancash) sobre los 4500 msnm; 2). Pajonal en la Reserva Nacional de Pampas Galeras (departamento de Ayacucho) sobre los 4000 msnm; 3). Matorral andino en la comunidad de Santiago de Vado (departamento de Ayacucho) sobre los 3600 msnm; 4). Bosque de quen˜ual en el Parque Nacional Huascara´n (departamento de Ancash) sobre los 3500 msnm.
Nota. Etapas de la terraformacio´n ecol´ogica de Marte segu´n Graham (2003, 2004, 2006), relaciona´ndolas con los pisos altitudinales del sistema ecol´ogico de Holdridge. 1). Marte actual, cuyas condiciones ambientales son completamente hostiles y desfavorables para la vida; 2). Ecosistema Microbiano, formado por aquellos microorganismos capaces de sopor- tar las condiciones ambientales extremas que se encuentran en las zonas nivales altoandinas, y las mismas que son similares a las de Marte; 3). Plantas no vasculares, las cuales apare- cen al bajar de la zona nival, lo mismo que ocurrir´ıa en Marte a medida que mejoren las condiciones de habitabilidad del planeta producto de la acci´on de los microorganismos que se establecieron en la fase anterior; 4). Plantas vasculares, las cuales aparecen en las Tun- dras (piso “Alpino” en el esquema de Holdridge), as´ı como se podr´ıan an˜adir al ecosistema de Marte una vez que la temperatura y la presi´on de O2 aumenten lo suficiente como para permitir su crecimiento; 5). Ecosistemas templados, es decir las estepas, matorrales y boques que en encuentran en las laderas de las montan˜as, y ecosistemas que tambi´en podr´ıan ensamblarse en Marte en las fases finales de su ecos´ıntesis planetaria. Los datos de temperatura (biotemperatura) y presi´on de O2 utilizados como referencia fueron sacados de Graham (2004) y de Molina (2018).
La mayor parte de los ejemplos examinados por Graham (2003, 2004, 2006), con plan- tas vasculares que podr´ıan ser utilizadas para ensamblar los primeros ecosistemas y comu- nidades vegetales en Marte durante su proceso de terraformacio´n, son con plantas de los ha´bitats boreales de Norteam´erica y Europa, los cuales son ecosistemas con una muy baja
diversidad de especies; sin embargo, estas mismas son las u´nicas que cuentan con suficiente informacio´n publicada para ser examinadas. Tambi´en cabe mencionar que dicha infor- macio´n en su mayor parte proviene de investigaciones ba´sicas sobre fen´omenos biolo´gicos que no esta´n directamente relacionados con temas de astrobiolog´ıa.
Muchos de estos estudios, se generaron a partir de la preocupacio´n existente en las u´ltimas d´ecadas del siglo XX por el agujero en la capa de ozono sobre la Anta´rtida, prin- cipalmente en temas relacionados a los efectos de la radiacio´n UV sobre varios organis- mos, particularmente microorganismos y algunas plantas. De igual manera hoy ocurre una situaci´on similar con la preocupacio´n por el calentamiento global y los estudios de adaptacio´n de ciertas especies y ecosistemas sensibles a los cambios clim´aticos producto de este. Por ejemplo, los estudios de Cano et al. (2010, 2011) sobre flora y vegetacio´n en ambientes crioturbados se enmarcan en este contexto, ya que estos ecosistemas al depender de sus ciclos de congelamiento y descongelamiento son especialmente sensibles al cambio clima´tico. Esta clase de estudios, igualmente como en el pasado, podr´ıan tambi´en ayu- darnos en la bu´squeda de m´as especies de plantas vasculares que podr´ıan utilizarse para ensamblar los primeros ecosistemas sobre la superficie de Marte, sobre todo si tenemos en cuenta que estudiar terraformacio´n y ecos´ıntesis planetaria es pra´cticamente lo mismo que estudiar un proceso de cambio clim´atico.
Mapa del planeta Marte terraformado elaborado a partir de la obra de ciencia ficci´on “Trilog´ıa marciana” (“Mars trilogy”) de Kim Stanley Robinson (1992-1996).
Otro estudio importante sobre ecos´ıntesis planetaria es el de Molina (2018) con Pinus hartwegii (Pinaceae), una especie de pino que crece por encima de los 4000 msnm, lo que la convierte en la especie arb´orea capaz de crecer a mayor altitud del mundo, y por lo que es utilizada en dicho estudio como modelo para determinar las condiciones de sitio necesarias para el establecimiento de plantas vasculares en un Marte en proceso de terraformaci´on. Dicho estudio se realiz´o en el Pico Orizaba (M´exico); localidad que adema´s posee una amplia biodiversidad.
Graham (2004), recomienda ma´s bien por su parte estudiar los ecosistemas de alta montan˜a tropicales, como es el caso de los andes peruanos, los cuales son mucho m´as diversos en especies que las zonas circumpolares del hemisferio norte (Sklen´aˇr et al. 2005). La importancia de contar con una mayor cantidad de opciones de especies para ensamblar ecosistemas a la hora de plantear una ecos´ıntesis planetaria, esta´ en que a mayor diversidad
de especies ma´s estable y funcional sera´ el ecosistema resultante (Margalef 1993). Por
eso, al tener una mayor variedad de organismos para ensamblar ecosistemas en Marte, el proceso de terraformacio´n de ese planeta tambi´en podr´ıa acelerarse (Graham 2004). Esto permitir´ıa a los futuros colonos humanos en el planeta Marte disfrutar de los beneficios de la ecos´ıntesis en mucho menos tiempo (Ver Figura 5). A ese respecto Cano et al. (2010, 2011) enfatizan la escasez de estudios de flora altoandina, principalmente por sobre los 4500 msnm, y que es justo donde se encontrar´ıan las especies de plantas vasculares de inter´es en ecos´ıntesis planetaria, debido a que estas cuentan con una serie de adaptaciones para sobrevivir y reproducirse bajo condiciones de fr´ıo extremo, bajos niveles de ox´ıgeno, y alta radiaci´on (Hill 1909, Tovar 1993, Sklen´aˇr et al. 2005, Cano et al. 2010, 2011), las cuales son las mismas condiciones ambientales que deber´an afrontar en caso de ser llevadas a otros planetas, como por ejemplo Marte (Graham 2003, 2004, 2006, Molina 2018), para intentar terraformarlos.
A continuacio´n se pasara´ a mencionar a algunas familias bota´nicas de plantas vascu- lares representativas de las zonas altoandinas, muchas de estas mencionadas tambi´en por Graham (2003, 2004, 2006) como posibles colonos para crecer en los primeros ecosistemas marcianos formados por plantas terrestres. Tambi´en se explicara´n las principales carac- ter´ısticas y adaptaciones que poseen estas plantas para sobrevivir bajo las duras y extremas condiciones ambientales de las zonas altoandinas, y que como se ha venido explicando, son similares a las condiciones extremas que tendr´ıan que soportar en Marte durante su proceso de terraformaci´on, lo que convierte a estas especies en inter´es astrobiol´ogico.
Jarava ichu (Poaceae).
Poaceae (Figura 6) es la familia bot´anica de las gram´ıneas y los pastos. En las zonas altoandinas del Peru´ (entre los 4000 y 5000 msnm) su especie ma´s representativa es Jarava ichu, el “ichu” (“paja” en quechua); pero adem´as existen muchos otros g´eneros como Festuca, Agrostis, Calamagrostis, Poa, etc (Tovar 1993, Sklena´ˇr et al. 2005). Todos estos g´eneros pertenecen la subfamilia Pooideae o Festucoideae, o simplemente “festucoides”. Las gram´ıneas festucoides se caracterizan por tener hojas duras y punzantes, y por crecer en macollos, adem´as de ser especialmente diversas y abundantes en los ambientes fr´ıos y zonas circumpolares. La especie Deschampsia anta´rctica incluso es capaz de crecer en
la Ant´artida. S´olo para Peru´ se reportan hasta 254 especies y 45 g´eneros de gram´ıneas
festucoides (Tovar 1993). ¿Por qu´e estas plantas son tan diversas y abundantes en estos ambientes tan fr´ıos y hostiles? Una explicacio´n ser´ıa su tipo de polinizacio´n. Las flores de la familia Poaceae en general son aclam´ıdeas, es decir, no poseen p´etalos ni s´epalos que atraigan a los animales polinizadores, as´ı que su polinizaci´on debe realizarse a trav´es del viento, lo que se conoce como “polinizacio´n anemo´fila”. Este tipo de polinizaci´on tambi´en se presenta en otras plantas graminoides, es decir, plantas morfol´ogicamente similares a Poaceae, como es el caso de las familias Cyperaceae y Juncaceae, y las que tambi´en son abundantes en las zonas altoandinas (Sklena´ˇr et al. 2005). La polinizaci´on anem´ofila es dominante en las plantas que habitan en regiones con climas polares y de alta montan˜a, ya que aqu´ı los polinizadores animales son muy escasos o poco fiables (Graham 2004).
Hypochaeris sessiliflora (Asteraceae).
Asteraceae (Figura 7), antiguamente llamada tambi´en “Compuesta”, es la familia bot´anica de las margaritas y los girasoles. Las zonas altoandinas son particularmente diversas en especies de esta familia (Sklena´ˇr et al. 2005). Muchas especies altoandinas poseen flores sumamente coloridas y vistosas, como lo son en los g´eneros Hypochaeris, Paranephelius, Perezia, Werneria, entre muchos otros; mientras que otras especies ma´s bien poseen flores poco llamativas, como en los g´eneros Belloa, Erigeron, Gnaphalium, Loricaria, Mniodes, Xenophylum, y por lo que estas muy dif´ıcilmente pueden atraer polin- izadores (Sklen´aˇr et al. 2005). En muchas especies de Asteraceae se ha reportado la re- produccio´n por apomixis (Graham 2004), un tipo de reproduccio´n asexual donde el ´ovulo que va a producir la semilla se fecunda a s´ı mismo, y por lo que al germinar dichas semil- las producira´n individuos gen´eticamente id´enticos a la planta madre. Una ventaja de la apomixis es que permite producir una gran cantidad de semillas y ocupar grandes por- ciones de terreno en muy poco tiempo, razo´n por la cual las plantas con esta estrategia suelen ser malezas o invasoras de cultivos. En Asteraceae, Taraxacum officinale o “diente de le´on”, suele ser un buen ejemplo de una especie invasora muy bien estudiada que utiliza esta estrategia reproductiva para propagarse.
Astragalus sp (Fabaceae).
Fabaceae (Figura 8) es la familia bota´nica de las leguminosas, tales como el frijol, la soya, y las habas (“faba” significa “haba” en lat´ın, siendo esto lo que le da su nombre a la familia). Los g´eneros andinos que crecen a mayor altitud son Astragalus y Lupinus (Cano et al. 2010, 2011). Muchas de las especies de Fabaceae adem´as de poseer polinizaci´on cruzada pueden autofecundarse, lo que se conoce como polinizaci´on aut´ogama (Graham 2004). A diferencia de la apomixis, en la polinizacio´n auto´gama s´ı ocurre recombinaci´on gen´etica, por lo que la p´erdida de variabilidad no es tan severa. Este tipo de plantas que poseen polinizacio´n aut´ogama, y que adem´as potencialmente pueden ser polinizadas por animales, ser´ıan de mucha ayuda en las primeras comunidades vegetales que podr´ıan colonizar otros planetas como Marte, ya que ayudar´ıan tambi´en a establecer a los primeros animales polinizadores una vez que estos puedan ser introducidos dentro del proceso de ecos´ıntesis.
Pycnophyllum molle (Caryophyllaceae).
Caryophyllaceae (Figura 9) es la familia bot´anica de los claveles (Dianthus caryophyl- lum) y los nadeshiko (D. japonicus), pero tambi´en aqu´ı pertenecen una amplia gama de especies que habitan en las zonas templado-fr´ıas de todo el mundo (Font Quer 1978). In- cluso la especie Colobanthus quitensis es capaz de habitar tanto en las zonas altoandinas como en la Ant´artida, y en d´onde es llamada “perla anta´rtica” o “clavel anta´rtico” (Sklena´ˇr
et al. 2005). Dentro de las zonas altoandinas del Peru´ encontramos g´eneros como Pyc-
nophyllum y Arenaria (Cano et al. 2010, 2011). Estas plantas crecen formando tapetes o cojines compactos, propaga´ndose tambi´en por estolones. Sus flores suelen ser inconspicuas (Sklena´ˇr et al. 2005), es decir permanecen cerradas hasta la polinizacio´n, lo cual favorece a la polinizaci´on auto´gama, y les da una estrategia reproductiva muy similar a la mencionada para Fabaceae.
Ephedra rupestris (Ephedraceae)
Ephedraceae (Figura 10) es una familia que pertenece a la divisi´on de las con´ıferas o Gimnospermas, y suele estar formada por pequen˜os arbustos que crecen en las zonas boreales y ´arido-des´erticas de todo el mundo (Font Quer 1978). En la zona altoandina contamos con dos especies del g´enero Ephedra (Cano et al. 2005, 2006, 2010, 2011). Estas especies suelen ser pequen˜as plantas len˜osas decumbentes o postradas sobre el suelo para protegerse de los vientos congelados, sus hojas son escamiformes por lo que su tallo se encarga principalmente de la fotos´ıntesis (Sklen´aˇr et al. 2005), cosa que adema´s le permite optimizar el uso del agua al evitar su p´erdida por transpiracio´n. La capacidad para opti- mizar el uso del agua para resistir estr´es h´ıdrico tambi´en es una caracter´ıstica deseable en las plantas vasculares que se estar´ıa planeando enviar a Marte para ensamblar ecosistemas, ya que en las primeras etapas de la terraformacio´n la disponibilidad de agua ser´a escaza (Graham 2004). Ephedra se presenta como una candidata ideal para ser utilizada en la ecos´ıntesis planetaria, no so´lo por ser una planta resistente a la falta de agua (estas es- pecies tambi´en pueden ser encontradas habitando en el desierto costero peruano), sino que adema´s al ser una Gimnosperma, no posee flores propiamente dichas sino que sus verticilos florales se encuentran expuestos y al aire libre, por lo que su reproducci´on no depende de polinizadores animales (Sklena´ˇr et al. 2005), tal y como ya se ha examinado en los grupos de plantas anteriores.
Austrocylindropuntia floccosa (Cactaceae).
Cactaceae (Figura 11), como su nombre lo indica es la familia de los cactus, y despu´es de Bromeliaceae es la familia end´emica del continente americano m´as grande en especies, siendo adem´as los andes peruanos una de las regiones de su mayor diversidad (Ostolaza 2019). Las plantas de esta familia se caracterizan por poseer la capacidad de almacenar agua en sus tejidos, razo´n por la cual tambi´en se les denomina “plantas suculentas”, y esta caracter´ıstica unida a su fotos´ıntesis CAM (“metabolismo del a´cido crasula´ceo” por sus siglas en ingl´es), convierte a Cactaceae en una de las familias bot´anicas que mejor soporta la sequ´ıa y el estr´es h´ıdrico, debido a su uso ma´s eficiente del agua (Anderson 2001). El principal g´enero de Cactaceae que presenta especies capaces de crecer en zonas altoandinas por encima de los 4000 msnm es Austrocylindropuntia (Sklen´aˇr et al. 2005, Ostolaza 2019), el cual adema´s pertenece a la subfamilia Opuntioideae, grupo d´onde las plantas forman sus semillas predominantemente por apomixis (Castro 2006).
Nototriche pinnata (Malvaceae).
Malvaceae (Figura 12) es la familia bot´anica de las malvas, las cucardas, la jamaica, el algod´on y un largo etc´etera (Font Quer 1978). En los ecosistemas altoandinos el g´enero Nototriche es sumamente diverso y esta´ muy bien adaptado a este medio ambiente (Hill 1909, Chanco y Ulloa 2004, Cano et al. 2010, 2011). Aunque la polinizacio´n en Malvaceae es principalmente mediada por insectos como las abejas, en cultivos de algod´on (Gossypium barbadense) se ha encontrado que esta planta tambi´en es capaz de autopolinizarse si sus flores no llegan a ser visitadas. Es posible que Nototriche tambi´en tenga esta misma estrategia, tal y como tambi´en se ha mencionado para Fabaceae y Caryophyllaceae. Sin embargo, ¿qu´e pasar´ıa si tambi´en existieran insectos polinizadores capaces de adaptarse al medio ambiente marciano? Aunque s´ı existen insectos capaces de vivir cerca de las zonas polares y de alta montan˜a, el factor limitante para estos durante la ecos´ıntesis de Marte sera´ el ox´ıgeno. No existen estudios sobre los requerimientos de ox´ıgeno m´ınimo para los insectos, pero si existiesen especies capaces de sobrevivir con presiones de ox´ıgeno menores a 20 mbar (que es lo m´ınimo que se estima para hacer crecer plantas vasculares en Marte, ver Figura 3), se podr´ıa ampliar en mayor medida el nu´mero de especies vegetales para ser utilizadas en ecos´ıntesis planetaria.
Saxifraga magellanica (Saxifragaceae)
Saxifragaceae (Figura 13) es una familia relacionada con las “siempre vivas” (familia Crassulaceae), y distribuida principalmente en las regiones a´rticas y templado-fr´ıas de todo el mundo. Su nombre deriva del lat´ın “saxum” = “piedra”, y “frangere” = “romper” o “quebrar”; ya que estas plantas suelen ser rup´ıcolas (crecen sobre las rocas) y sus ra´ıces suelen afianzarse al sustrato penetrando entre las fisuras de las rocas, lo que termina por erosionarlas y fragmentarlas (Font Quer 1978). En el Peru´ la u´nica especie de esta familia es Saxifraga magellanica, la cual es capaz de crecer hasta cerca de los 5000 msnm (Cano et al. 2005, 2006, 2010, 2011). Entre las especies de Saxifragaceae de la regio´n a´rtica se ha encontrado resistencia a condiciones de anoxia (falta total de ox´ıgeno), lo cual ser´ıa una adaptacio´n de estas especies para sobrevivir cuando terminan cubiertas por la nieve y el hielo que se forma en su h´abitat (Graham 2004). Esta adaptacio´n muy posiblemente tambi´en se encuentre presente en las dem´as familias bot´anicas mencionadas en el presente art´ıculo, sobre todo en aquellas plantas que son perennes.
Distichia muscoides (Juncaceae).
Juncaceae (Figura 14), como su nombre lo indica, es la familia de los juncos (g´enero Jun- cus); aunque no todas las plantas que se conocen comu´nmente como “junco” pertenecen a esta familia, ya que el t´ermino hace referencia de forma gen´erica a cualquier planta acu´atica o ligada a zonas hu´medas, con tallos erectos y cil´ındricos, descripci´on que abarca a muchas especies graminoides de otras familias que ya han sido mencionadas como Cyperaceae y Poaceae. A esta familia pertenece la especie Distichia muscoides, la cual es una de las especies clave de los bofedales o turberas altoandinas (Figura 15), que son formaciones vegetales hidrom´orficas que se desarrollan en fondos de quebradas, pendientes o planicies andinas por encima de los 3000 msnm (Cano et al. 2005, 2006, Gonza´les et al. 2016). Esta especie es una planta acu´atica que crece formando densos cojines o almohadillas, los cuales retienen el agua a manera de esponjas, y mantienen al ecosistema del bofedal. Lo que hace interesante desde el punto de vista astrobiol´ogico a las plantas acu´aticas altoan- dinas es su capacidad de sobrevivir con niveles m´ınimos de ox´ıgeno, por lo que Graham (2004) menciona que las primeras plantas vasculares que podr´ıan ser enviadas a terrafor- mar Marte podr´ıan ser plantas acua´ticas, como los son en este caso Distichia muscoides y otras especies que habitan los bofedales altoandinos. En lo que respecta a su reproduccio´n, en Distichia muscoides predomina la reproducci´on asexual por formacio´n de estolones que expanden la cobertura de sus cojines; sin embargo su reproduccio´n sexual tambi´en se da con significativa frecuencia, debiendo a ser esta una especie dioica (hay plantas que so´lo producen flores masculinas, y otras so´lo flores femeninas), lo que obliga a la polinizaci´on
cruzada, y lo que mantiene su variabilidad gen´etica (Gonza´les et al. 2016).
Bofedal en el Callej´on de Conchucos (departamento de Ancash) sobre los 4500 msnm.
Isoetaceae, es una pequen˜a familia de plantas vasculares sin semillas, lo que antigua- mente se conoc´ıa como “pterid´ofitos”, pero lo cierto es que las plantas de esta familia se encuentran emparentadas con los licopodios (divisi´on Lycophyta), y no con los helechos verdaderos (divisi´on Monilophyta). El g´enero Isoetes est´a formado por especies que habi- tan principalmente en ambientes acua´ticos y pantanosos como los bofedales altoandinos por encima de los 4000 msnm (Sklen´aˇr et al. 2005), y en donde permanecen casi siempre sumergidos en el agua o en la turba de materia orga´nica que conforma estos ambientes, de modo que apenas la parte superior de sus hojas consigue salir a la superficie, lo que obliga a estas plantas a soportar condiciones de hipoxia (“poco ox´ıgeno”). Adema´s, aunque la fotos´ıntesis CAM se ha registrado en algunas especies ep´ıfitas de plantas vasculares sin semillas, esta tambi´en se ha observado en las especies altoandinas de Isoetes (Leo´n 2002). En Isoetes andicola, la cual tambi´en se caracteriza por no presentar estomas, se registro´ por primera vez un caso de asimilacio´n de CO2 a trav´es de las ra´ıces (Keeley et al. 1984, Raven 1993). Estas caracter´ısticas, sumadas a su reproduccio´n por esporas que libra a estas plantas de la dependencia de otros organismos polinizadores, tambi´en hacen que las especies altoandinas de Isoetaceae puedan ser consideradas de inter´es para la ecos´ıntesis planetaria.
Lo que vuelve de inter´es astrobiolo´gico a la flora vascular de las zonas altoandinas, en especial para ser utilizada en ecos´ıntesis planetaria, son sus adaptaciones para soportar el fr´ıo extremo, la baja presio´n atmosf´erica, bajos niveles de ox´ıgeno, estr´es h´ıdrico, y altos niveles de radiacio´n, ya que son estos mismos factores los que debera´n soportar en planetas como Marte incluso durante las etapas finales de su proceso de terraformacio´n. Tambi´en es fundamental tener en cuenta su tipo de reproducci´on, ya que esto adem´as sera´ el factor que les permitira´ perpetuarse y colonizar otros ambientes fuera del planeta Tierra.
En este sentido, las especies altoandinas aventajan a las especies de las zonas boreales y circumpolares en su mucho mayor diversidad. Al ensamblar un ecosistema con un mayor nu´mero de especies este puede ser m´as estable y funcional, y en el caso la ecos´ıntesis planetaria, ayudar a acelerar el proceso en s´ı.
Aunque en el presente art´ıculo se han mencionado ejemplos de so´lo 10 familias de la flora vascular altoandina del Peru´, lo cierto es que muy posiblemente el resto de familias que habitan estos ecosistemas tambi´en sean de inter´es astrobiol´ogico, dado que estas deben de soportar las mismas condiciones medioambientales extremas de los altos andes. Sin embargo, la flora del Peru´ au´n se encuentra muy lejos de estar completamente estudiada, existiendo zonas del pa´ıs que no han sido debidamente exploradas y de las que se desconoce su flora, y au´n peor, existe escasa o nula informaci´on sobre aspectos ba´sicos de la biolog´ıa de muchas de las especies ya conocidas. Esto dificulta el saber con precisi´on qu´e especies de la flora altoandina ser´ıan las ma´s adecuadas para soportar las condiciones ambientales de planetas como Marte, y para ser utilizadas en ecos´ıntesis planetaria.
Los autores declaran que no existe conflicto de inter´es entre ellos ni con terceros.
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ART´ICULO DE INVESTIGACIO´N
Evaluacio´n de la supervivencia de los tard´ıgrados en anoxibiosis: l´ımites de la criptobiosis en condiciones extremas
Luis Allccahuaman-Huauya1 2 https://orcid.org/0000-0001-7470-8579 Jehoshua Macedo-Bedoya1 3 4 https://orcid.org/0009-0008-7958-5318 Luisa Calder´on Ayala5 https://orcid.org/0009-0004-7665-5895 Hugo L. Vicente Ruiz3 https://orcid.org/0009-0004-3167-438X
1Asociaci´on Peruana de Astrobiolog´ıa, Lima, Peru´ 2Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru´ 3Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru´
4Red de Investigadores en Biodiversidad, Ecolog´ıa y Conservaci´on
5Bioinorganic Chemistry in Medicine, Environmental and Technology, Universidad Nacional de Ingenier´ıa, Lima, Peru´
Email: jehoshua.macedo@unmsm.edu.pe
Recibido: 02/03/2025 • Revisado: 19/03/2025 • Aceptado: 02/04/2025
Los tard´ıgrados son un grupo de micro invertebrados muy conocidos por la notable capaci- dad de sobrevivir en condiciones extremas y muchas veces hostiles para otros organismos, lo que los ha hecho muy importantes y recurrentes en estudios astrolo´gicos. No existe ningu´n trabajo sobre la evaluacio´n de la supervivencia de los heterotard´ıgrados expuestos a la estratosfera. El objetivo del estudio fue estimar la viabilidad de los heterotard´ıgrados enviados a la estratosfera, se utiliz´o el criterio de viabilidad para definir individuos vivos y muertos. Los individuos fueron transportados a la estratosfera (3500 m.s.n.m) por medio de 10 viales en una gradilla disen˜ada para este trabajo. Los resultados indican que los heterotard´ıgrados no sobrevieron ya que estos no realizaron algu´n movimiento corporal, lo que sugiere limitaciones en las estrategias de supervivencia de estos organismos en este ambiente y proporciona una nueva perspectiva sobre la resistencia a la vida en condiciones extremas.
Palabras clave: Astrobiolog´ıa, extremo´filos, tard´ıgrados, estrato´sfera.
Allccahuaman-Huauya, L., Macedo-Bedoya, J., Caldero´n Ayala, L., & Vicente Ruiz, H.
RESEARCH ARTICLE
Evaluation of the survival of tardigrades in anoxybiosis: limits of cryptobiosis in extreme conditions
Luis Allccahuaman-Huauya1 2 https://orcid.org/0000-0001-7470-8579 Jehoshua Macedo-Bedoya1 3 4 https://orcid.org/0009-0008-7958-5318 Luisa Calder´on Ayala5 https://orcid.org/0009-0004-7665-5895 Hugo L. Vicente Ruiz3 https://orcid.org/0009-0004-3167-438X
1Asociaci´on Peruana de Astrobiolog´ıa, Lima, Peru´ 2Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru´ 3Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Lima, Peru´
4Red de Investigadores en Biodiversidad, Ecolog´ıa y Conservaci´on
5Bioinorganic Chemistry in Medicine, Environmental and Technology, Universidad Nacional de Ingenier´ıa, Lima, Peru´
Email: jehoshua.macedo@unmsm.edu.pe
Received: 02/03/2025 • Reviewed: 19/03/2025 • Accepted: 02/04/2025
Tardigrades are a group of microinvertebrates well known for their remarkable ability to survive in extreme conditions, often hostile to other organisms, which has made them very important and recurrent in astrological studies. There is no work on the evaluation of the survival of heterotardigrades exposed to the stratosphere. The objective of the study was to estimate the viability of heterotardigrades sent to the stratosphere, the viability criterion was used to define live and dead individuals. The individuals were transported to the stratosphere (3500 m.a.s.l.) by means of 10 vials in a rack designed for this work. The results indicate that the heterotardigrades did not survive because they did not perform any body movement, which suggests limitations in the survival strategies of these organisms in this environment and provides a new perspective on the resistance to life in extreme conditions.
Keywords: Astrobiology, extremophiles, tardigrades, stratosphere.
Allccahuaman-Huauya, L., Macedo-Bedoya, J., Caldero´n Ayala, L., & Vicente Ruiz, H.
Los tard´ıgrados, tambi´en conocidos como “osos de agua”, son un grupo de inverte- brados microsco´picos con al menos 1488 especies descritas (Degma & Guidetti, 2024). Pertenecen al filo Tardigrada y presentan un cuerpo segmentado con cuatro pares de patas terminadas en garras o discos adhesivos (Nelson et al., 2015). Se agrupan en dos clases principales: Eutardigrada y Heterotardigrada (Nelson et al., 2015). Su distribucio´n es cosmopolita, colonizando una amplia variedad de ha´bitats (Nelson et al., 2015). Se en- cuentran principalmente en ecosistemas terrestres entre musgos y l´ıquenes (Schuster, & Greven, 2007; Anguas-Escalante et al., 2018), as´ı como en ambiente marinos (Rubal et al., 2023) y dulceacu´ıcolas (Mcfatter et al., 2007). Adema´s, han sido registrados en ambientes extremadamente hostiles como glaciares (Zawierucha et al., 2019).
Estos organismos han ganado una gran atenci´on debido a su notable resistencia a condi- ciones extremas en los ambientes que habitan, tales como altas dosis de radiacio´n, amplios rangos de temperatura y la hipoxia (Møbjerg et al., 2011; McGrath, 2024). Pueden tolerar dosis letales de radiaci´on (Horikawa et al., 2006; Fernandez et al., 2016), temperaturas y presiones extremas, as´ı como la ausencia prolongada de ox´ıgeno y agua (Rebecchi et al., 2020; Arakawa, 2022). Estas caracter´ısticas han despertado un gran inter´es en la astrobi- olog´ıa, ya que sugieren que podr´ıan sobrevivir en entornos extraterrestres (J¨onsson, 2007; Weronika & L- ukasz, 2017). Por ejemplo, el Proyecto TARSE consisti´o en la evaluacio´n de la
supervivencia de Macrobiotus richtersi en la O´rbita Terrestre Baja, y los micro invertebra-
dos resistieron por la s´ıntesis de prote´ınas antioxidantes (Rebecchi et al., 2009), mientras el Proyecto TARDIKISS cuantifico´ las prote´ınas antioxidantes acumuladas en los individ- uos diferentes (Paramacrobiotus richtersi y Ramazzottius oberhaeuseri) comprobando sus
efectos protectores en las condiciones extremas del
O´rbita Terrestre Baja (Risso et al.,
2015); por u´ltimo, la poblacio´n Macrobiotus sp. anhidrobio´ticos sobrevieron despu´es de la exposici´on en la estratosfera (Allccahuaman & Porras, 2023). Por otro lado, el proyecto RoTaRad (Rot´ıferos, Tard´ıgrados y Radiacio´n) fue el u´nico trabajo sobre la evaluacio´n de Echiniscus testudo enviados a la O´rbita Terrestre Baja, comprobando la sobrevivencia de los heterotard´ıgrados (Persson et al., 2011).
En la actualidad, no existe un trabajo peruano sobre la evaluaci´on de heterotard´ıgrados expuestos a las condiciones inh´ospitas de la estratosfera, debido a la falta de conocimiento de la existencia de los osos de agua. En el presente estudio, investigamos la capacidad de supervivencia de los heterotard´ıgrados en la estratosfera, una regi´on atmosf´erica hostil caracterizada por temperaturas fluctuantes, bajas presiones y altos niveles de radiacio´n.
A´rea de estudio: El estudio se llevo´ a cabo en la regi´on de Ica, Peru´, abarcando diversas localidades dentro de la provincia. El lanzamiento del globo se realizo´ en el distrito de Yauca del Rosario, su trayecto estuvo influenciado por las condiciones atmosf´ericas y la geograf´ıa del terreno. Finalmente, el globo cay´o en el distrito de Santiago, ubicado en el sur de la provincia. Santiago es un distrito con un relieve accidentado presentando colinas que enmarcan valles y pampas (Municipalidad Distrital de Santiago, 2020).
Figura 1. Trayectoria realizada por el globo estratosf´erico en la ciudad de Ica, Peru´.
Materiales y m´etodos: Los tard´ıgrados utilizados en este experimento fueron obtenidos de musgos recolectados en Huascahura situado en la zona sur de la ciudad de Huamanga (13°9´55.20´´S, 74°14´56.30´´O) a 3118 m.s.n.m, en el departamento de Ayacucho. El musgo fue cuidadosamente recolectado y empacado en condiciones est´eriles para su trans- porte al laboratorio. Una vez en el laboratorio, las muestras de musgo fueron cuidadosa- mente analizadas bajo el microscopio para identificar y extraer los tard´ıgrados presentes que se encontraban en anoxibiosis. En la muestra de Ayacucho se encontro´ solamente clase Heterotardigrada. Se seleccionaron cuidadosamente 350 tard´ıgrados, que se distribuyeron en 10 viales pequen˜os de 2 ml con agua y se disen˜´o una gradilla para sostener los tubos que conten´ıan a las muestras de tard´ıgrados que fue puesta en una ca´psula, equipada con un solo medidor Strato Track 4, que permitio´ la medici´on y verificaci´on de las temperaturas en distintas altitudes a lo largo del vuelo. El uso del medidor fue crucial para recopilar datos
precisos sobre las condiciones extremas (temperatura y presi´on). Una vez que la c´apsula fue recuperada, se evaluo´ el estado de los tard´ıgrados, utilizando el criterio de viabilidad donde los individuos con movimiento se consideran vivos, mientras que los invertebrados muertos son aquellos que se encuentran inm´oviles (Persson et al., 2011).
Contrario a nuestras expectativas y a pesar de la resistencia conocida de los tard´ıgrados a condiciones extremas en la Tierra, los tard´ıgrados no lograron sobrevivir a las condiciones estratosf´ericas segu´n el criterio de viabilidad, es decir, los individuos no realizaron ningu´n movimiento. Los individuos enviados a la estrato´sfera estuvieron expuestos a condiciones ambientales extremas, con temperaturas que descendieron hasta los −47 ◦C y presiones cercanas a 1 hPa a altitudes de hasta 35,000 m s. n. m., factores que pudieron haber comprometido su viabilidad a pesar de su notable resiliencia (Sadowska-Bartosz & Bartosz, 2024). La altitud m´axima alcanzada fue aproximadamente de 32,000 a 35,000 m s. n. m.,
donde la temperatura disminuyo´
cerca de -4°C a -25°C. Adema´s de presentar cambios
extremos durante el vuelo desde los 24 a -47°C. Asimismo otro factor cr´ıtico es la ra´pida variaci´on t´ermica experimentada en el descenso del globo estratosf´erico. En general, los valores sugieren que los organismos estuvieron expuestos a temperaturas bajas por un tiempo prolongado, lo que podr´ıa haber inducido un estado de criptobiosis que se hace presente hasta temperaturas de -196°C, aunque tambi´en se puede explicar la presencia total de muertes a los dan˜os metab´olicos irreversibles debido a congelamiento intracelular irregular, lo que detuvo su metabolismo, por tal razo´n no se regularon las biomol´eculas protectoras contra el choque fr´ıo (Hengherr & Schill, 2018; Joseph et al., 2022; Kaczmarek, 2021; Kamilari et al., 2019; Møbjerg et al., 2011; Vecchi et al., 2021). Este hallazgo subraya la importancia de la investigacio´n continua sobre la resistencia de los tard´ıgrados y otros organismos extrem´ofilos a condiciones extremas, y apoyan la necesidad de una mayor investigaci´on para entender completamente los l´ımites de la supervivencia de la vida en entornos extremos y extraterrestres.
Figura 2. Ejemplares del Orden Echiniscoidea transportados a la estrato´sfera, este g´enero es caracterizado por una serie de placas dorsales y ventrales lisas con pequen˜as punteaduras
Los autores declaran que no existe conflicto de inter´es entre ellos ni con terceros.
Todos los autores contribuyeron tanto en la realizacio´n de la investigaci´on como en la redaccio´n del presente manuscrito.
Al profesor Octavio Chon Torres por organizar la salida a Ica, sin ´el esta investigacio´n no se hubiera podido llevar a cabo. Adema´s agradecemos a Alexandra Elbakyan por su contribucio´n al acceso libre al conocimiento cient´ıfico mediante Sci-Hub, facilitando la consulta de art´ıculos clave para este trabajo.
Al Proyecto Estrat´osfera por brindarnos el transporte y los materiales necesarios para llevar a cabo nuestra investigaci´on.
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ART´ICULO DE INVESTIGACIO´N
Astrobiolog´ıa de Tard´ıgrados: Evaluacio´n de su potencial para la vida en condiciones extremas
Luis Allccahuaman-Huauya1 2
https://orcid.org/0000-0001-7470-8579
1Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru´
2Proyecto Tard´ıgrado, Lima, Peru´
E-mail: luis.allccahuaman.h@upch.pe
Recibido: 02/04/2025 • Revisado: 25/04/2025 • Aceptado: 07/05/2025
Los tard´ıgrados son organismos extremo´filos que han demostrado una notable capacidad de supervivencia en condiciones adversas, lo que los convierte en sujetos de inter´es en astrobiolog´ıa. El objetivo de este trabajo de revisio´n es analizar los mecanismos de re- sistencia de los tard´ıgrados y evaluar su potencial para la vida en entornos extremos. Se revisan estudios recientes que investigan su tolerancia al vac´ıo espacial, radiacio´n y deshidratacio´n, utilizando una metodolog´ıa que incluye la recopilacio´n y an´alisis de datos de proyectos como TARSE y TARDIS. Estos estudios evidencian que los tard´ıgrados en anhidrobiosis presentan tasas de supervivencia superiores a las de los hidratados, desta- cando el papel de las prote´ınas de choque t´ermico y antioxidantes en la proteccio´n celular. Sin embargo, persisten limitaciones en la identificacio´n de bioprotectores espec´ıficos y en la generalizacio´n de resultados entre diferentes especies. Adem´as, las simulaciones de ambientes extraterrestres no han capturado completamente las condiciones reales que en- frentar´ıan los tard´ıgrados. Este trabajo concluye que, aunque los tard´ıgrados son modelos prometedores para estudiar la vida en condiciones extremas, se requiere una investigaci´on ma´s integrada para comprender completamente los mecanismos moleculares y bioqu´ımicos que sustentan su resistencia.
Palabras clave: Tardigrada, extremo´filo, resistencia, bioprotector.
Allccahuaman-Huauya, L., Macedo-Bedoya, J., Caldero´n Ayala, L., & Vicente Ruiz, H.
L. (2024). Astrobiolog´ıa de Tard´ıgrados: Evaluaci´on de su potencial para la vida en condiciones extremas Revista Cient´ıfica de Astrobiolog´ıa, 2 (1), 32–43. https://doi.org/ 10.69976/aspast.v2n1.3
RESEARCH ARTICLE
Astrobiolog´ıa de Tard´ıgrados: Evaluacio´n de su potencial para la vida en condiciones extremas
Luis Allccahuaman-Huauya1 2
https://orcid.org/0000-0001-7470-8579
1Universidad Peruana Cayetano Heredia, Lima, Peru´
2Proyecto Tard´ıgrado, Lima, Peru´
E-mail: luis.allccahuaman.h@upch.pe
Received: 02/04/2025 • Reviewed: 25/04/2025 • Accepted: 07/05/2025
Tardigrades are extremophilic organisms that have demonstrated remarkable survival ca- pabilities under adverse conditions, making them subjects of interest in astrobiology. The objective of this review is to analyze the resistance mechanisms of tardigrades and evaluate their potential for life in extreme environments. Recent studies investigating their tolerance to vacuum, radiation, and desiccation are reviewed, using a methodol- ogy that includes the collection and analysis of data from projects such as TARSE and TARDIS. These studies show that tardigrades in anhydrobiosis exhibit higher survival rates than hydrated ones, highlighting the role of heat shock proteins and antioxidants in cellular protection. However, limitations remain in identifying specific bioprotectors and generalizing results across different species. Additionally, simulations of extraterrestrial environments have not fully captured the real conditions that tardigrades would face. This work concludes that, while tardigrades are promising models for studying life in extreme conditions, more integrated research is needed to fully understand the molecular and biochemical mechanisms underlying their resistance.
Keywords: Tardigrada, extremophile, resistance, bioprotector.
Allccahuaman-Huauya, L. (2025). Evaluacio´n de la supervivencia de los tard´ıgrados en anoxibiosis: L´ımites de la criptobiosis en condiciones extremas. Revista Cient´ıfica de As- trobiolog´ıa, 2 (1), 32–39. https://doi.org/10.69976/aspast.v2n1.3
Los cient´ıficos han encontrado organismos capaces de tolerar ambientes extremos en nuestro planeta, como Pyrococcus furiosus (Archaea) del Valle de la Muerte, Colwellia MT41 (Bacteria) de la Fosa de Challenger, Artemia del Mar Muerto (Crust´aceo) (Swathi y Sravanti, 2020), Friedmanniomyces endolithicus de los valles secos anta´rticos de McMurdo (Coleine et al., 2020) y Deinococcus peraridilitoris del desierto de Atacama (Orellana et al., 2018). Asimismo, se ha hallado que los tard´ıgrados son tolerantes y sintetizan compuestos protectores en su interior, lo que los convierte en un modelo de estudio en Astrobiolog´ıa (Jo¨nsson, 2007).
El t´ermino ”tard´ıgrado” significa ”movimiento lento”, nombre dado por el investigador Spallanzani (Sadowska-Bartosz y Bartosz, 2024). Son invertebrados microsco´picos cil´ındricos que miden hasta 2.1 mm de longitud, conformados por un segmento con cabeza, boca y ojos muy pequen˜os, mientras que los cuatro segmentos restantes esta´n provistos de cuatro pares de patas. Adema´s, Heterotardigrada y Eutardigrada son dos clases dentro de este phylum (Weronika y L- ukasz, 2017), y habitan en ambientes terrestres (musgos, l´ıquenes, suelo y hojarasca), marinos y limnoterrestres (Guidetti et al., 2011).
Los tard´ıgrados son capaces de adoptar una forma esf´erica, conocida como ”tun”, donde la cabeza y las extremidades se contraen en direccio´n anteroposterior como resultado de cam- bios fisiolo´gicos y anat´omicos. En este estado, la tasa metabo´lica disminuye (Kasianchuk et al., 2023), la cantidad de agua corporal se evapora y la permeabilidad cuticular se reduce (Sadowska-Bartosz y Bartosz, 2024). La Prote´ına Asociada al ADN (Dsup) y las prote´ınas antioxidantes esta´n presentes en el estado ”tun” (Neves et al., 2020), lo que les confiere resistencia a bajas y altas temperaturas, radiaci´on ionizante y no ionizante, ausencia de agua, compuestos t´oxicos y escasez de ox´ıgeno (Møbjerg y Neves, 2021). La forma ”tun” representa un estado de suspensi´on metab´olica reversible, conocido como criptobiosis, que se clasifica en cuatro tipos: anhidrobiosis, criobiosis, anoxibiosis y osmobiosis (Heidemann et al., 2016). La anhidrobiosis es inducida por la falta de agua en el entorno; la criobiosis es una respuesta a la baja temperatura; la osmobiosis es el resultado de cambios en las condiciones osmo´ticas; y la anoxibiosis es causada por la falta de ox´ıgeno (Møbjerg y Neves, 2021).
En la actualidad, se han realizado diferentes experimentos para evaluar la supervivencia de los tard´ıgrados. Hypsibius exemplaris posee genes capaces de detectar rayos ionizantes, manteniendo la integridad del ADN y activando constantemente la reparaci´on del material gen´etico (Clark-Hatchel et al., 2023). Por otro lado, Saigo et al. (2024) realizaron una com- paracio´n entre un tard´ıgrado sensible a la desecacio´n, Grevenius myrops, y Ramazzottius varieornatus. Ambos espec´ımenes fueron sometidos a distintas dosis de radiacio´n gamma, donde la esperanza de vida y las ovoposiciones de Grevenius myrops se vieron afectadas significativamente en comparacio´n con Ramazzottius varieornatus. Otro estudio menciona que tanto el estado activo como el de criptobiosis del tard´ıgrado Paramacrobiotus areolatus soporta la radiacio´n X (May et al., 1964). Los espec´ımenes limnoterrestres de tard´ıgrados poseen la capacidad de tolerar altas dosis de radiacio´n (J¨onsson, 2019), donde distintos compuestos protectores actu´an evitando la aparicio´n de errores y la muerte celular. El objetivo de este trabajo es detallar, a trav´es de bu´squedas bibliogr´aficas, los bioprotectores que se han estudiado y descubierto en las investigaciones sobre tard´ıgrados en proyectos espaciales.
En el estudio sobre los tard´ıgrados y sus bioprotectores en proyectos espaciales, se es- tablecieron criterios espec´ıficos para la seleccio´n de art´ıculos que garantizaran la relevancia y calidad de la informacio´n recopilada. En primer lugar, se priorizo´ la relevancia tem´atica, eligiendo aquellos art´ıculos que abordaran la resistencia de los tard´ıgrados en contextos espaciales y los bioprotectores que estos organismos sintetizan. Adema´s, se incluyeron tipos de estudio variados, como investigaciones experimentales, revisiones y art´ıculos que presentaran datos sobre proyectos espaciales relacionados con los tard´ıgrados. La fecha de publicacio´n tambi´en fue un factor importante, considerando art´ıculos publicados entre 2007 y 2023 para asegurar que la informaci´on fuera actual y pertinente. Asimismo, se prest´o atencio´n a la calidad de la publicacio´n, priorizando aquellos art´ıculos que aparecieran en revistas cient´ıficas de alto impacto y revisadas por pares, como PLOS, Nature, Hindawi y Astrobiology. La accesibilidad de los art´ıculos fue otro criterio, seleccionando aquellos disponibles en bases de datos accesibles como ScienceDirect, Scopus, SciELO y Dialnet. Por u´ltimo, se busc´o incluir una diversidad de especies de tard´ıgrados para obtener una visio´n ma´s amplia de sus capacidades bioprotectoras. El tipo de revisio´n realizada fue principalmente una revisio´n bibliogra´fica, donde se llev´o a cabo una recopilacio´n y an´alisis exhaustivo de art´ıculos relevantes sobre los tard´ıgrados y sus bioprotectores en el contexto de proyectos espaciales. Se realiz´o un ana´lisis comparativo entre diferentes estudios para identificar similitudes y diferencias en los hallazgos sobre los bioprotectores y la resistencia
de los tard´ıgrados. Finalmente, se llevo´ a cabo una s´ıntesis de resultados que permiti´o
ofrecer una visi´on general de los bioprotectores identificados y sus aplicaciones potenciales en campos como la agricultura, la medicina espacial y la medicina regenerativa.
En los u´ltimos an˜os, los tard´ıgrados han capturado la atenci´on de la comunidad cient´ıfica, no solo por su resistencia a condiciones extremas, sino tambi´en por los bioprotectores que sintetizan, los cuales tienen implicaciones significativas en proyectos espaciales. Dos proyectos destacados, TARSE y TARDIKISS, han permitido explorar en profundidad estas capacidades.
Se centr´o en el env´ıo de poblaciones de Macrobiotus richtersi a la o´rbita terrestre baja durante 12 d´ıas, tanto en estado deshidratado como hidratado. Los resultados del experi- mento revelaron que los tard´ıgrados en estado de anhidrobiosis mostraron tasas de super- vivencia significativamente superiores en comparaci´on con aquellos que estaban hidrata- dos. Este hallazgo sugiere que la deshidrataci´on no solo actu´a como un mecanismo de supervivencia, sino que tambi´en potencia la resistencia de estos organismos frente a las condiciones extremas de microgravedad y radiaci´on del espacio (Rebecchi et al., 2009). La evaluaci´on de la resistencia de los tard´ıgrados destaco´ que los porcentajes de supervivencia en estado de anhidrobiosis (grupos F1 y F2) eran notablemente mayores que los de los gru- pos hidratados (F3 y F4). Adem´as, al comparar estos grupos con los tard´ıgrados sometidos a condiciones simuladas del espacio en el laboratorio (TC4), (Figura 1) se confirmo´ que los invertebrados deshidratados son m´as resistentes ante los desaf´ıos que presenta el entorno
espacial. Esto resalta la importancia de la anhidrobiosis como un estado adaptativo crucial para la supervivencia de los tard´ıgrados en condiciones extremas (Rebecchi et al., 2009).
Figura 1. Poblaciones del Macrobiotus richtersi en el estado de anhidrobiosis (F1 y F2), hidratados (F3 y F4) y simulacio´n espacial en laboratorio (TC4) (Extra´ıdo de Rebecchi et., al, 2009).
Los estudios sobre los tard´ıgrados enviados al espacio tambi´en revelaron la expresio´n de dos tipos de Prote´ınas de Choque T´ermico (HSP 70 y HSP 90) en respuesta a condiciones de estr´es ambiental (Figura 2). Estas prote´ınas desempen˜an un papel fundamental en la proteccio´n celular, contribuyendo a la integridad y estabilidad de las organelas durante situaciones adversas. Adem´as, se ha destacado la capacidad de los tard´ıgrados para sin- tetizar antioxidantes, como el glutatio´n peroxidasa y la catalasa, que son esenciales para mitigar el dan˜o oxidativo inducido por la radiacio´n (Rebecchi et al., 2009).
Figura 2. Poblaciones del Macrobiotus richtersi en el estado de anhidrobiosis (F1 y F2), hidratados (F3 y F4), simulaci´on espacial en laboratorio (TC4) y control (T) (Extra´ıdo de Rebecchi et al., 2009).
El Proyecto TARDIKISS ampli´o la investigaci´on al comparar Paramacrobiotus richtersi
con Ramazzottius oberhaeuseri. Este estudio no solo confirmo´ que ambos organismos
pueden sintetizar mol´eculas protectoras en el espacio, sino que tambi´en revelo´ diferencias significativas en su contenido de prote´ınas totales y actividades enzima´ticas. En particular,
Paramacrobiotus richtersi mostro´ una mayor actividad de glutati´on peroxidasa, lo que
sugiere que este tard´ıgrado podr´ıa ser m´as eficiente en la defensa contra el estr´es oxidativo (Rizzo et al., 2015).
El Proyecto TARDIS se centro´ en evaluar la supervivencia de dos especies de tard´ıgrados, Richtersius coronifer y Milnesium tardigradum, en condiciones extremas de vac´ıo espacial (SV) y en una combinacio´n de vac´ıo espacial con radiacio´n solar (SV + UVA, B). Durante 10 d´ıas, ambos espec´ımenes fueron enviados a la O´rbita Terrestre Baja, donde se observ´o que ambas poblaciones de microinvertebrados lograron sobrevivir en el vac´ıo espacial. Sin embargo, la combinaci´on de vac´ıo espacial con radiacio´n solar tuvo un impacto significativo en su supervivencia, afectando negativamente a ambos tipos de tard´ıgrados (J¨onsson et al., 2008). A pesar de estos hallazgos, no se lograron identificar las mol´eculas de proteccio´n que podr´ıan haber influido en la resistencia de los tard´ıgrados.
La investigacio´n sobre la resistencia de los tard´ıgrados, espec´ıficamente Richtersius coro- nifer y Milnesium tardigradum, ha sido objeto de estudios significativos como el Proyecto TARDIS y el proyecto RoTaRad. En el Proyecto TARDIS, se evaluo´ la supervivencia de estos microinvertebrados en condiciones extremas, incluyendo el vac´ıo espacial (SV) y una combinacio´n de vac´ıo espacial con radiacio´n solar (SV + UVA, B). Los resultados mostraron que ambas especies sobrevivieron en el vac´ıo espacial, pero la combinacio´n de vac´ıo y ra- diacio´n solar tuvo un impacto negativo considerable en su supervivencia (Jo¨nsson et al., 2008). Sin embargo, una limitaci´on notable de este estudio fue la falta de ana´lisis sobre las mol´eculas de proteccio´n que podr´ıan haber influido en la resistencia de los tard´ıgrados.
Por otro lado, el proyecto RoTaRad se centr´o en el efecto de la radiacio´n c´osmica sobre Richtersius coronifer en la O´rbita Terrestre Baja durante un periodo de 14 d´ıas. Los hal- lazgos indicaron que la tasa de supervivencia fue mayor en condiciones de baja dosis de
radiacio´n c´osmica (CR 2 mGy), mientras que una dosis alta (CR 4 Gy) result´o en una disminucio´n significativa de la supervivencia (Persson et al., 2011). Al igual que en el Proyecto TARDIS, los investigadores del RoTaRad no analizaron los compuestos qu´ımicos protectores que podr´ıan haber contribuido a la supervivencia de los tard´ıgrados.
Ambos estudios destacan la notable capacidad de los tard´ıgrados para sobrevivir en condi- ciones extremas, pero tambi´en ponen de manifiesto una brecha cr´ıtica en la investigacio´n: la falta de comprensio´n sobre los mecanismos moleculares y los factores bioqu´ımicos que les permiten resistir tales condiciones. Esta omisio´n sugiere la necesidad de investigaciones futuras que se centren en identificar y analizar los bioprotectores involucrados en la super- vivencia de estos organismos, lo que podr´ıa tener implicaciones significativas tanto en la biolog´ıa de los tard´ıgrados como en la bu´squeda de vida en entornos extraterrestres.
La investigacio´n sobre la supervivencia de tard´ıgrados en condiciones extremas ha co- brado relevancia en los u´ltimos an˜os, especialmente en el contexto de la astrobiolog´ıa y la bu´squeda de vida en otros planetas. Un estudio significativo fue el realizado por Johnson et al. (2011), que simul´o el ambiente marciano para evaluar la tolerancia de Ramazzot- tius varieornatus en estado de criptobiosis. Las condiciones experimentales, que incluyeron temperaturas que oscilaban entre -40 y 24 °C, radiaci´on ultravioleta de 200 a 400 nm, presiones atmosf´ericas de 10 a 22 mbar y una alta concentracio´n de CO2 (95.3%), de- mostraron que estos invertebrados pod´ıan sobrevivir a un entorno que se asemeja al de Marte. Este hallazgo sugiere la posibilidad de que organismos similares puedan existir en el planeta rojo, aunque la investigaci´on no logro´ identificar los bioprotectores que podr´ıan haber facilitado esta resistencia.
Por otro lado, el estudio de Wilanowska et al., (2024) sobre Paramacrobiotus experimentalis en presencia de sales de perclorato de magnesio aporta una perspectiva adicional sobre la tolerancia de los tard´ıgrados a condiciones adversas. A pesar de que la tasa de superviven- cia disminuy´o con el aumento de la concentraci´on de sal, la poblacio´n mostr´o una notable capacidad para tolerar tanto la deshidrataci´on como la toxicidad asociada. Sin embargo, se observ´o un impacto en el taman˜o corporal de los individuos, lo que sugiere que, aunque los tard´ıgrados pueden resistir condiciones extremas, estas pueden tener efectos adversos en su fisiolog´ıa.
Ambos estudios resaltan la notable resistencia de los tard´ıgrados, pero tambi´en subrayan una limitacio´n importante en la investigacio´n actual: la falta de identificaci´on de las mol´eculas protectoras que les permiten sobrevivir en tales condiciones. Este vac´ıo en el conocimiento plantea preguntas sobre los mecanismos moleculares subyacentes a su re- sistencia y sugiere la necesidad de investigaciones futuras que se centren en desentran˜ar estos procesos. En conjunto, estos hallazgos no solo ampl´ıan nuestra comprensi´on de la biolog´ıa de los tard´ıgrados, sino que tambi´en alimentan la hip´otesis de la existencia de vida en ambientes extraterrestres.
La investigacio´n sobre la resistencia de los tard´ıgrados a condiciones extremas, como las del espacio, ha revelado mecanismos bioqu´ımicos y proteicos esenciales para su super- vivencia, destacando especialmente los proyectos TARSE y TARDIKISS. Estos estudios han proporcionado informaci´on valiosa sobre la actividad enzima´tica y el contenido de an- tioxidantes en respuesta a factores estresantes, como el vac´ıo espacial. En particular, el proyecto TARSE mostr´o una influencia significativa de estos factores en la actividad en- zima´tica, mientras que TARDIKISS evidencio´ una relacio´n menos pronunciada, sugiriendo que la respuesta de los tard´ıgrados puede variar segu´n las condiciones espec´ıficas del vuelo espacial. Esto plantea interrogantes sobre su adaptabilidad y capacidad para regular sus mecanismos de defensa en diferentes entornos.
Un componente crucial en esta resistencia son las prote´ınas de choque t´ermico (HSP), espe- cialmente la Hsp 70, que desempen˜a un papel vital en la reparaci´on de dan˜os tisulares y en la proteostasis celular (Jo¨nsson y O’Schill, 2007, Hu et al., 2022). Estas prote´ınas no solo facilitan el plegamiento correcto de otras prote´ınas, sino que tambi´en degradan aquellas que no se pliegan adecuadamente, lo que es esencial para mantener la integridad celular (Hu et al., 2022). La activacio´n de los factores de transcripci´on de choque t´ermico (HSF)
en respuesta a estresores resalta la complejidad de las v´ıas de regulaci´on que permiten a los tard´ıgrados mantener su homeostasis celular (Hu et al., 2022). Este mecanismo es fundamental para entender co´mo estos organismos pueden sobrevivir en condiciones ex- tremas, y su estudio podr´ıa ofrecer nuevas estrategias para mejorar la resistencia en otros organismos.
Un hallazgo notable en este contexto es la insercio´n del gen Hsp en cepas de Escherichia coli, que aument´o su supervivencia frente a la desecacio´n. Este descubrimiento sugiere un potencial biotecnol´ogico para estabilizar biomateriales y cultivos de plantas no tolerantes a la sequ´ıa, abriendo oportunidades en agricultura y biomedicina (Hibsman et al., 2023). La capacidad de manipular estos mecanismos de resistencia podr´ıa ser clave para enfrentar desaf´ıos relacionados con el cambio clima´tico y la seguridad alimentaria, especialmente en regiones vulnerables.
Adema´s, las prote´ınas Dsup, asociadas con la proteccio´n contra la radiaci´on, tambi´en son de gran inter´es. Su capacidad para unirse a la cromatina y actuar como un escudo contra las especies reactivas de ox´ıgeno (ROS) indica un robusto mecanismo de defensa que podr´ıa ser aprovechado en aplicaciones biom´edicas y espaciales (Chavez et al., 2019; M´ınguez-Toral et al., 2020). Estudios han demostrado que las c´elulas humanas con Dsup sobrevivieron a la radiaci´on UV-C, lo que resalta su potencial para proteger a los astronautas de los efectos nocivos de la radiacio´n en el espacio (Ricci et al., 2021). La ingenier´ıa gen´etica de Dsup en organismos humanos o vegetales podr´ıa ofrecer nuevas estrategias para mitigar el dan˜o gen´etico y prevenir enfermedades como el ca´ncer, lo que abre un nuevo campo de investigaci´on en la medicina regenerativa.
La insercio´n de Dsup en plantas ha mejorado su tolerancia a condiciones adversas, como la exposicio´n a compuestos mutag´enicos y radiaciones (Kirke et al., 2020; Ye et al., 2023). Esto sugiere que las prote´ınas Dsup podr´ıan ser una soluci´on viable para enfrentar desaf´ıos agr´ıcolas en entornos contaminados o en futuras colonias en Marte, donde la seguridad alimentaria ser´a crucial. Por u´ltimo, las prote´ınas secretoras abundantes solubles en calor (SAHS) han mostrado un papel protector en la resistencia a la deshidratacio´n (Lim et al., 2024), lo que sugiere aplicaciones en la agricultura para mejorar la resiliencia de cultivos en zonas a´ridas y en conservaci´on celular en medicina regenerativa (Kasianchuk et al., 2023). En resumen, los hallazgos de los proyectos TARSE y TARDIKISS no solo ampl´ıan nuestra comprensio´n de los mecanismos de resistencia de los tard´ıgrados, sino que tambi´en abren nuevas v´ıas para la investigaci´on y aplicacio´n en biotecnolog´ıa, medicina y agricultura. La exploracio´n de estos mecanismos podr´ıa tener un impacto significativo en co´mo abor- damos los desaf´ıos relacionados con la supervivencia en condiciones extremas, tanto en la Tierra como en el espacio. A medida que avanzamos en la investigacio´n, es fundamental realizar estudios ma´s integrados que aborden tanto la supervivencia como los mecanismos moleculares subyacentes, lo que podr´ıa tener aplicaciones significativas en biotecnolog´ıa y exploracio´n espacial.
Los bioprotectores derivados de los tard´ıgrados presentan un alto potencial para aplica- ciones en medicina regenerativa, lo que sugiere que su estudio podr´ıa conducir a tratamien- tos innovadores para enfermedades degenerativas. Adema´s, su investigaci´on podr´ıa facilitar el desarrollo de cultivos m´as resistentes, mejorando la seguridad alimentaria y la sostenibil- idad agr´ıcola. Dada su capacidad para resistir la radiacio´n, es crucial explorar co´mo estos bioprotectores pueden proteger a los astronautas en misiones prolongadas en el espacio. Para ello, es fundamental desentran˜ar los mecanismos moleculares de s´ıntesis de los bio-
protectores en los tard´ıgrados, lo que permitira´ optimizar su producci´on y aplicacio´n. Por u´ltimo, se recomienda fomentar la colaboraci´on entre bio´logos, bioqu´ımicos y expertos en ingenier´ıa gen´etica para acelerar el desarrollo y la implementacio´n de estos bioprotectores en diversas ´areas.
Falta de Identificacio´n de Bioprotectores: Una de las limitaciones ma´s significativas en los proyectos TARSE, TARDIKISS, TARDIS y RoTaRad es la falta de an´alisis sobre las mol´eculas espec´ıficas que contribuyen a la resistencia de los tard´ıgrados en condiciones extremas. Aunque se han observado tasas de supervivencia y se han identificado algunas prote´ınas de choque t´ermico, no se han realizado estudios exhaustivos para determinar los bioprotectores que facilitan esta resistencia.
Condiciones Experimentales Limitadas: Los experimentos realizados en condiciones sim- uladas del espacio, aunque valiosos, pueden no replicar completamente la complejidad del entorno espacial real. Por ejemplo, el Proyecto TARSE y el Proyecto TARDIS se llevaron a cabo en un entorno controlado que podr´ıa no reflejar todas las variables presentes en el espacio, como la radiacio´n co´smica de fondo y otros factores ambientales.
Variabilidad entre Especies: En el Proyecto TARDIKISS, aunque se compararon dos especies de tard´ıgrados, los resultados pueden no ser generalizables a otras especies. Las diferencias en la actividad enzim´atica y la s´ıntesis de mol´eculas protectoras entre Para- macrobiotus richtersi y Ramazzottius oberhaeuseri sugieren que la resistencia puede variar significativamente entre diferentes especies, lo que limita la aplicabilidad de los hallazgos.
Impacto de la Radiacio´n Solar: En el Proyecto TARDIS, se observ´o que la combinacio´n de vac´ıo espacial con radiacio´n solar tuvo un impacto negativo considerable en la super- vivencia de los tard´ıgrados. Sin embargo, no se identificaron las mol´eculas de protecci´on que podr´ıan haber influido en esta resistencia, lo que limita la comprensio´n de c´omo estos organismos manejan el estr´es combinado de vac´ıo y radiaci´on.
Efectos Fisiolo´gicos No Evaluados: En los estudios de laboratorio, como el realizado por Wilanowska et al. (2024), aunque se demostr´o la capacidad de los tard´ıgrados para tolerar condiciones adversas, se observo´ un impacto en el taman˜o corporal de los individuos. Esto sugiere que, aunque pueden sobrevivir, las condiciones extremas pueden tener efectos ad- versos en su fisiolog´ıa, un aspecto que no se ha explorado en profundidad en la mayor´ıa de los estudios.
Limitaciones en la Simulacio´n de Ambientes Extraterrestres: Aunque el estudio de Johnson et al. (2011) simulo´ el ambiente marciano, las condiciones experimentales pueden no haber capturado todos los factores que los tard´ıgrados enfrentar´ıan en Marte. La falta de identificacio´n de bioprotectores en este contexto tambi´en limita la comprensio´n de c´omo podr´ıan sobrevivir en un entorno extraterrestre real.
Necesidad de Estudios Ma´s Integrados: En general, todos los proyectos y estudios mencionados destacan la necesidad de realizar investigaciones ma´s integradas que abor- den tanto la supervivencia como los mecanismos moleculares subyacentes. La falta de un enfoque hol´ıstico limita la comprensi´on completa de la biolog´ıa de los tard´ıgrados y su capacidad para resistir condiciones extremas.
El autor declara que no existe conflicto de inter´es.
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