Physarum polycephalum és una cèl·lula única amb capacitats sorprenents: resol problemes complexos d’optimització i sobreviu en entorns extrems formant espores de llarga durada. Les seves respostes a factors d’estrès lumínic, com la radiació UV i infraroja, el converteixen en un model fascinant per estudiar com podria adaptar-se la vida a entorns hostils. Podria aquest organisme senzill revelar com podria adaptar-se la vida més enllà de la Terra? Les dades preliminars de la missió Hypatia I suggereixen una capacitat d’adaptació a la radiació infraroja.
Physarum polycephalum, comunament conegut com “blob”, és un fong mucilaginós format per una única cèl·lula multinucleada que mostra un comportament sorprenentment complex. En la seva fase plasmodi, forma un organisme semblant a una ameba que pot assolir diversos centímetres i desplaçar-se a velocitats de pocs centímetres per hora. Tot i ser unicel·lular, el Physarum polycephalum exhibeix habilitats d’aprenentatge sorprenents per a un organisme tan senzill. Mitjançant els seu moviments codifica informació sobre els camins prèviament recorreguts, descarta rutes ineficients i optimitza les connexions entre fonts de nutrients. Aquests comportaments han fascinat els investigadors ja que desafien la idea que l’aprenentatge i la memòria són exclusius d’organismes amb sistemes nerviosos.
Més enllà d’aquests trets conductuals sorprenents, els fongs mucilaginosos també són extremadament resistents. Quan s’enfronten a factors d’estrès ambiental, com la manca d’aliments o condicions climàtiques desfavorables, passen a una fase de formació d’espores. Aquestes espores són excepcionalment resistents i poden romandre inactives durant dècades, reactivant-se només quan les condicions són favorables. Aquest nivell de resistència ha fet de Physarum un organisme fascinant per entendre les estratègies de supervivència en entorns hostils.
La facilitat amb què es pot observar el seu cicle vital a simple vista ha fet que el Physarum polycephalum sigui un model interessant en diverses àrees d’investigació en biologia. Els científics l’han utilitzat per estudiar la regulació del cicle cel·lular, la diferenciació cel·lular, el desenvolupament i les respostes a estímuls físics. Com que reacciona de manera mesurable a factors ambientals com la llum, la humitat i els nutrients, proporciona un sistema accessible per estudiar com les cèl·lules perceben, s’adapten i suporten els reptes del medi.
Aquesta adaptabilitat esdevé especialment rellevant quan es consideren entorns extraterrestres. Mart, per exemple, presenta múltiples factors d’estrès molt diferents dels de la Terra. Situat aproximadament 1,4 vegades més lluny del Sol que la Terra, Mart rep aproximadament la meitat del flux de radiació solar. La seva atmosfera, prima i mancada de concentracions suficients de vapor d’aigua i ozó, no filtra la radiació solar de manera eficaç com ho fa l’atmosfera terrestre. Com a resultat, la superficie marciana està exposada a nivells més alts de llum ultraviolada i infraroja. A més, l’absència d’un camp magnètic, al contrari que la Terra, permet que partícules d’alta energia, com raigs X i gamma, arribin a la superfície marciana..
Aquestes condicions plantegen preguntes sobre l’adaptabilitat biològica més enllà de la Terra. El Physarum és molt sensible a la llum; l’exposició a la llum pot inhibir el seu moviment i iniciar la formació d’espores. Comprendre com la radiació ultravioleta i infraroja influeix en el seu comportament i esporulació podria donar pistes sobre com la vida podria sobreviure en entorns similars als de Mart. Si Physarum pot adaptar-se o sobreviure sota condicions marcianes simulades, això podria oferir indicis sobre la viabilitat de la vida a Mart avui o en el passat. També podria ajudar a formular hipòtesis sobre com la vida terrestre primitiva va sobreviure abans que la Terra desenvolupés una atmosfera i un camp magnètic protectors.
Es van cultivar tres esclerotis de Physarum polycephalum (cepa LU) i es van deixar créixer fins que van ser prou grans per proporcionar 4 còpies a ser testades simultàniament en diferents condicions:
- Una mostra com a mostra de control, sense cap tipus d’estimulació.
- Una segona mostra sobre una placa inclinada per avaluar l’efecte de la gravetat.
- Una tercera mostra estimulada amb llum infraroja.
- I finalment, una quarta mostra estimulada amb llum ultraviolada.
Les dades preliminars de la missió Hypatia I suggereixen que Physarum podria tenir respostes adaptatives a la radiació infraroja. Tot i això, calen més experiments per validar i caracteritzar aquests possibles mecanismes.
