Una nueva investigación dirigida por científicos del Smithsonian sugiere un plan para salvar la biodiversidad en peligro de extinción de la Tierra mediante la preservación criogénica del material biológico en la Luna. Según los investigadores, los cráteres lunares permanentemente sombreados son lo suficientemente fríos como para ser preservados criogénicamente sin necesidad de electricidad o nitrógeno líquido.
artículo, publicado hoy Biociencia Y escrito en colaboración con investigadores del Instituto Nacional de Zoológico y Biología de la Conservación (NZCBI) del Smithsonian, el Museo Nacional de Historia Natural del Smithsonian, el Museo Nacional del Aire y el Espacio del Smithsonian y otros, esbozó una hoja de ruta para la creación de un biodepósito lunar, incluidas ideas para la gobernanza. . Tipos de material biológico que se almacenarán y un plan de experimentos para comprender y abordar desafíos como la radiación y la microgravedad. La investigación también demostró la criopreservación exitosa de muestras de piel de un pez, que ahora se almacena en el Museo Nacional de Historia Natural.
“Inicialmente, un biodepósito lunar estaría destinado a las especies más vulnerables de la Tierra en la actualidad, pero nuestro objetivo final sería criopreservar la mayoría de las especies de la Tierra”, dijo Mary Hagedorn, criobióloga investigadora del NZCBI y autora principal del artículo. “Esperamos que al compartir nuestra visión, nuestro grupo pueda ampliar la conversación, discutir amenazas y oportunidades y encontrar socios adicionales para realizar la investigación y las pruebas necesarias para hacer de este biodepósito una realidad”.
La propuesta se inspira en la Bóveda Mundial de Semillas en Svalbard, Noruega, que alberga más de 1 millón de variedades de semillas congeladas y sirve como respaldo para la biodiversidad de cultivos del mundo en caso de un desastre global. Debido a su ubicación a casi 400 pies bajo tierra en el Ártico, la bóveda pudo mantener congelada su colección de semillas sin electricidad. Sin embargo, en 2017, el deshielo del permafrost amenazó la colección con inundaciones de agua de deshielo. Desde entonces, la bóveda de semillas ha sido impermeabilizada, pero el incidente demostró que incluso un búnker subterráneo ártico puede ser vulnerable al cambio climático.
A diferencia de las semillas, las células animales requieren temperaturas de almacenamiento mucho más bajas para su conservación (-320°F o -196°C). En la Tierra, la criopreservación de células animales requiere suministros de nitrógeno líquido, electricidad y trabajadores humanos. Cada uno de estos tres componentes es vulnerable a posibles perturbaciones que podrían destruir una colección entera, afirma Hagedorn.
Para reducir estas vulnerabilidades, los científicos necesitan una forma de mantener pasivamente las temperaturas de almacenamiento de criopreservación. Dado que temperaturas tan frías no existen naturalmente en la Tierra, Hagedorn y sus coautores miraron hacia la Luna.
Las regiones polares de la Luna tienen numerosos cráteres que nunca reciben luz solar debido a su orientación y profundidad. Estas regiones llamadas permanentemente sombreadas pueden estar a -410 grados Fahrenheit (-246 grados Celsius), más que lo suficientemente frías para el almacenamiento pasivo de criopreservación. Las muestras se pueden almacenar bajo tierra o dentro de una estructura con gruesas paredes hechas de roca lunar para bloquear la radiación que daña el ADN presente en el espacio.
En el Instituto de Biología Marina de Hawaii, el equipo de investigación criopreservado muestras de piel de un pez de arrecife llamado gobio estrellado. La aleta contiene un tipo de célula de la piel llamada fibroblastos, el material primario conservado en el biodepósito del Museo Nacional de Historia Natural. Cuando se trata de criopreservación, los fibroblastos tienen muchas ventajas sobre otros tipos de células comúnmente criopreservadas, como espermatozoides, óvulos y embriones. La ciencia todavía no puede preservar de manera confiable los espermatozoides, óvulos y embriones de la mayoría de las especies silvestres. Sin embargo, para muchas especies, los fibroblastos se pueden criopreservar fácilmente. Además, los fibroblastos se pueden recolectar de la piel de un animal, lo cual es más fácil que recolectar óvulos o esperma. Para las especies que no tienen piel, como los invertebrados, Hagedorn dice que el equipo puede usar diferentes tipos de muestras dependiendo de la especie, incluidas larvas y otros materiales reproductivos.
Los próximos pasos son comenzar una serie de pruebas de exposición a la radiación para fibroblastos criopreservados en la Tierra para ayudar a diseñar envases que puedan enviar muestras a la Luna de manera segura. El equipo busca activamente socios y apoyo para realizar experimentos adicionales en la Tierra y en la Estación Espacial Internacional. Estas pruebas proporcionarán pruebas sólidas de la capacidad del prototipo de embalaje para resistir la radiación y la microgravedad asociadas con los viajes espaciales y el almacenamiento en la Luna.
Si su idea se hace realidad, los investigadores imaginan el biodepósito lunar como una entidad pública que incluya financiación pública y privada, socios científicos, países y representantes públicos con un sistema de gobernanza cooperativa similar al Banco Mundial de Semillas de Svalbard.
“No estamos diciendo qué sucederá si la Tierra falla; si la Tierra es biológicamente destruida, este biodepósito no importa”, dijo Hagedorn. “Está destinado a compensar los desastres naturales y, potencialmente, mejorar los viajes espaciales. La vida es preciosa y, hasta donde sabemos, rara en el universo. Este biodepósito proporciona otro enfoque paralelo para preservar la preciosa biodiversidad de la Tierra”.
El estudio fue coautor de Hagedorn y Pierre Comizzoli del NZCBI, Lynn Parenti del Museo Nacional de Historia Natural y Robert Craddock del Museo Nacional del Aire y el Espacio. Los colaboradores de otras instituciones incluyen a Paula Mabee de la Red de Observatorio Ecológico Nacional de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (BATTELLE); Bonnie Meinke de la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica; Susan Wolf y John Bischoff de la Universidad de Minnesota; y Rebecca Sandlin, Shannon Tessier y Mehmet Toner de la Facultad de Medicina de Harvard.