El 9 de julio de 1946, en un vuelo suborbital con un cohete V-2 , las moscas de la fruta se convirtieron en los primeros organismos vivos y sensibles en ir al espacio, y el 20 de febrero de 1947, las moscas de la fruta regresaron sanas y salvas de un vuelo espacial suborbital, lo que allanó el camino para exploración humana. Durante años, antes de enviar mamíferos al espacio, como el vuelo en 1949 del mono rhesus Alberto II , los perros espaciales soviéticos o los humanos , los científicos estudiaron la Drosophila melanogaster (la mosca común de la fruta) y sus reacciones tanto a la radiación como a los vuelos espaciales para comprender el posibles efectos del espacio y un entorno de gravedad cero en los humanos. A partir de la década de 1910, los investigadores realizaron experimentos con moscas de la fruta porque los humanos y las moscas de la fruta comparten muchos genes .
En el apogeo de la Guerra Fría y la Carrera Espacial , se enviaron moscas en misiones al espacio con gran frecuencia, lo que permitió a los científicos estudiar la naturaleza de la vida y la reproducción en el espacio. Científicos e investigadores de la Unión Soviética y Estados Unidos utilizaron moscas de la fruta para sus investigaciones y misiones.
Estas moscas mejoran la comprensión de los efectos de la ingravidez en el sistema cardiovascular , el sistema inmunológico y los genes de los astronautas. Las moscas de la fruta han sido recursos invaluables para los descubrimientos científicos que ha realizado la humanidad, incluidos los que involucran viajes espaciales.
Incluso después de que se completó la carrera espacial , continuaron los avances en los viajes espaciales. Los investigadores continúan estudiando la capacidad de la vida para sobrevivir en la dura atmósfera del espacio, promover el desarrollo comercial, ampliar y avanzar en el conocimiento y preparar a las generaciones futuras para la exploración. [1] A lo largo del tiempo, los animales en el espacio han garantizado condiciones adecuadas para la exploración humana. Los animales más grandes, incluidos perros , monos , gatos , ratones , tortugas y otros, han sido vitales para muchas excursiones, al igual que los insectos.
La mosca de la fruta se ha utilizado con frecuencia para viajes espaciales, debido a su genética comparable a la de los humanos. [2] El corto período de gestación y el rápido proceso de maduración permiten su uso continuo. Además, una mosca de la fruta hembra puede poner cien huevos al día y cada huevo requiere menos de diez días para madurar por completo. Dado que tres cuartas partes de su genoma se comparan con otros organismos, las moscas de la fruta frecuentemente acompañan a los humanos en los viajes espaciales porque los científicos han secuenciado toda su composición genética, incluidos los cromosomas sexuales . [1]
Los científicos comenzaron a utilizar moscas de la fruta para la investigación ya en 1907. La primera investigación sobre la mosca de la fruta fue realizada por Thomas Hunt Morgan . Expuso moscas a la radiación y se dio cuenta de que eran un milagro médico, en el sentido de que proporcionaban resultados de pruebas que muy a menudo se reflejan en muchas otras especies de animales. Estudió quince tipos diferentes de moscas de la fruta, incluida la mosca de la fruta más conocida, la Drosophila melanogaster . Estableció la "sala de moscas" en la Universidad de Columbia , dedicada y reservada a todas las investigaciones que se realizaban sobre moscas. [3]
En la década de 1930, Dobzhanksy utilizó la investigación de Charles Darwin . En lugar de centrarse en la idea de la supervivencia del más apto , Dobzhanksy se centró en los acervos genéticos. Aunque las moscas de la fruta son muy pequeñas, tenían los cromosomas más grandes que los científicos habían observado hasta ahora, lo que hizo que su investigación fuera innovadora. [3] En 1933, Thomas Hunt Morgan ganó el Premio Nobel por su investigación en medicina utilizando moscas. [3] En 1935, Albert William Stevens y Orvil Arson Anderson ascendieron a 72,395 pies en un globo especial, y llevaron consigo moscas de la fruta en su vuelo. [4]
El 9 de julio de 1946 las primeras moscas de la fruta llegaron al espacio pero no fueron recuperadas. [5] El 20 de febrero de 1947, Estados Unidos envió al espacio un cohete V-2 que contenía moscas de la fruta para estudiar los efectos de la radiación en los organismos vivos y ver si la radiación del espacio sería un problema potencial para los futuros astronautas . [6] El vuelo se lanzó desde White Sands Missile Range en Nuevo México y duró un total de tres minutos. Todas las moscas regresaron a la Tierra ilesas de la radiación. Estas moscas allanaron el camino para los monos que viajaron al espacio en 1949, los perros en 1957 y, finalmente, los humanos en 1961. [6]
En febrero de 1953, Estados Unidos lanzó varios globos no tripulados que contenían moscas de la fruta en diversos experimentos. La mayoría de las moscas murieron o nunca fueron recuperadas, pero doce moscas sobrevivieron a un vuelo el 26 de febrero de 1953. [4] En febrero de 1956, un globo no tripulado que transportaba ratones, cobayas, una muestra de hongos y algunas moscas de la fruta alcanzó una altitud de 115.000 pies. La misión tuvo éxito: todos los animales fueron recuperados con vida. [4] En julio de 1958, la Armada de los Estados Unidos lanzó a Malcolm David Ross , Morton Lee Lewis y moscas de la fruta en un globo tripulado de gran altitud a 82.000 pies. [7] Este fue el primer vuelo que alcanzó la estratosfera , donde la cabina del globo imitaba las condiciones presurizadas que se encuentran en un ambiente al nivel del mar. [7]
En 1961, los primeros humanos fueron enviados al espacio. [6] En 1968, los científicos descubrieron que las larvas de mosca de la fruta expuestas tanto a la radiación como a los vuelos espaciales tenían una tasa más alta de muerte prematura en comparación con las moscas de la fruta que solo estaban expuestas a la radiación o las moscas de la fruta que solo iban al espacio. [8] El mismo estudio demostró que las moscas expuestas tanto a la radiación como a los vuelos espaciales también experimentaron un envejecimiento acelerado y mutaciones genéticas . Un estudio diferente de 1968 con la misma premisa general de exponer moscas de la fruta tanto a la radiación previa al vuelo como a los vuelos espaciales mostró que las moscas expuestas a ambos tenían daños significativos en su esperma, a diferencia de las moscas expuestas solo a uno u otro. [9]
Una publicación de 1978 incluía varios hallazgos clave que fueron fundamentales para los científicos que estudiaban las moscas de la fruta enviadas al espacio. En primer lugar, las moscas de la fruta que nacieron y pasaron sus primeros días en el espacio tuvieron una vida más corta que las moscas terrestres. En segundo lugar, el proceso de desarrollo de las moscas nacidas en el espacio y de las moscas vivas enviadas al espacio fue regular. En tercer lugar, las alas de las moscas que fueron enviadas al espacio estaban dañadas físicamente (probablemente debido a la naturaleza del despegue y aterrizaje del transbordador espacial y no al entorno microgravitacional) o genéticamente dañadas, ya que las moscas nacidas en el espacio no producían tanto glucógeno en sus alas, inhibiendo así su capacidad de volar. [1]
En 1981, los científicos soviéticos concluyeron que las moscas que estuvieron expuestas a la radiación antes de ser enviadas a la órbita tenían muchas más probabilidades de tener descendencia que exhibiera mutaciones genéticas que las moscas de la fruta que solo estuvieron expuestas a la radiación o las moscas de la fruta que solo fueron enviadas al espacio. [10]
En 1997, los investigadores enviaron moscas de la fruta al espacio durante ocho días y, a su regreso, las cruzaron con moscas de la fruta terrestres. Luego produjeron moscas de la fruta macho que tenían tres veces más probabilidades de portar mutaciones letales en el cromosoma Y. Estos investigadores sugirieron que las mutaciones eran el resultado de la radiación encontrada en el espacio. [11]
Un estudio de 2006 encontró que las moscas de la fruta nacidas en el espacio eran más vulnerables y susceptibles a las enfermedades, y tenían un sistema inmunológico mucho más débil en comparación con las moscas de la fruta nacidas en la Tierra. [2] Este estudio confirmó a los científicos que cualquier plan para la colonización de la Luna o Marte necesitaría incluir contramedidas para estimular el sistema inmunológico de los astronautas contra infecciones como la sepsis . [12]
En 2012, el Dr. Richard Hill utilizó un potente imán que simulaba una experiencia de gravedad cero para estudiar el efecto en las moscas de la fruta. Hill descubrió que la velocidad de las moscas aumentaba y que, en lugar de flotar, las moscas se movían con un movimiento similar al de caminar. [13] El efecto de la ingravidez en las moscas de la fruta que estudió el Dr. Hill puede brindar a los investigadores información valiosa sobre los efectos de la ingravidez en los humanos, ya que los humanos y las moscas de la fruta tienen genes muy similares. En 2015, científicos del Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute descubrieron que las moscas de la fruta enviadas al espacio experimentaban cambios en sus genes que controlaban sus corazones y otras estructuras cardiovasculares. [14] En 2017, los mismos científicos enviaron 30 moscas de la fruta vivas con 2000 huevos de mosca de la fruta para realizar más investigaciones sobre los efectos de la gravedad cero en el corazón y el sistema cardiovascular . [14] Descubrieron que los corazones de las moscas de la fruta que vivieron en el espacio durante varias semanas eran anatómicamente diferentes de los corazones de las moscas de la fruta terrestres. A partir de este estudio, los científicos concluyeron que los planes para la colonización de la Luna o Marte también deberían incluir planes específicos para proteger los corazones de los astronautas. [15]
Con los avances tecnológicos que existen hoy en día, las condiciones espaciales se pueden replicar en la Tierra. Esto permite continuar la investigación sobre los supuestos efectos de los viajes espaciales en los organismos y sus sistemas corporales, sin la naturaleza costosa de las expediciones espaciales. Mientras la tecnología avanza, la mosca de la fruta se utiliza continuamente en investigaciones preliminares sobre viajes espaciales y organismos. Actualmente se están realizando investigaciones basadas en investigaciones anteriores que señalan las peligrosas consecuencias de los viajes espaciales en el flujo sanguíneo y la salud del corazón. Con el tiempo, los especialistas en investigación esperan encontrar resultados para combatir estos efectos secundarios negativos y promover viajes espaciales seguros. [15]