En un vuelo suborbital del cohete V-2 el 9 de julio de 1946, 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 la exploración humana. Años antes de enviar mamíferos al espacio, como el vuelo en 1949 del mono rhesus Albert II , los perros espaciales soviéticos o los humanos , los científicos estudiaron la Drosophila melanogaster (la mosca de la fruta común) y sus reacciones tanto a la radiación como al vuelo espacial para comprender los 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. Los científicos e investigadores de la Unión Soviética y los Estados Unidos utilizaron moscas de la fruta para sus investigaciones y misiones. Estas moscas se utilizaron para profundizar la comprensión de los efectos de la ingravidez en el sistema cardiovascular , el sistema inmunológico y los genes de los astronautas.
Incluso después de que se completó la carrera espacial , los avances en los viajes espaciales continuaron. Los investigadores continúan estudiando la capacidad de la vida para sobrevivir en la dura atmósfera del espacio, promover el desarrollo comercial, expandir y avanzar el conocimiento y preparar a las generaciones futuras para la exploración. [1] A lo largo del tiempo, los animales en el espacio han asegurado 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 ha sido utilizada con frecuencia para los 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 necesita menos de diez días para madurar por completo. Dado que tres cuartas partes de su genoma son comparables a los de otros organismos, las moscas de la fruta con frecuencia 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 en 1907. La primera investigación sobre moscas de la fruta fue realizada por Thomas Hunt Morgan . Expuso las 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 reflejaban en muchas otras especies 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, Dobzhansky utilizó las investigaciones de Charles Darwin . En lugar de centrarse en la idea de la supervivencia del más apto , Dobzhansky 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 un 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 aerostático especial y llevaron 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 un cohete V-2 que contenía moscas de la fruta al espacio para estudiar los efectos de la radiación en los organismos vivos y para ver si la radiación del espacio sería un problema potencial para los futuros astronautas . [6] El vuelo se lanzó desde el Campo de Misiles White Sands en Nuevo México y duró un total de tres minutos. Todas las moscas regresaron a la Tierra sin ser tocadas por 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 varios 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 resultó exitosa: 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 entorno a 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 al vuelo espacial 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 mostró que las moscas expuestas tanto a la radiación como al vuelo espacial también experimentaron un envejecimiento acelerado y mutaciones genéticas . Un estudio diferente de 1968 con la misma premisa general de exponer a las moscas de la fruta tanto a la radiación previa al vuelo como al vuelo espacial mostró que las moscas expuestas a ambos sufrieron daños significativos en su esperma, a diferencia de las moscas expuestas solo a uno u otro. [9]
En una publicación de 1978 se incluyeron varios hallazgos clave que fueron críticos 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 tenían una vida más corta que las moscas terrestres. En segundo lugar, el proceso de desarrollo de las moscas nacidas en el espacio y las moscas vivas enviadas al espacio era regular. En tercer lugar, las alas de las moscas enviadas al espacio estaban dañadas físicamente (muy probablemente debido a la naturaleza del despegue y aterrizaje del transbordador espacial y no debido al entorno microgravitatorio) o dañadas genéticamente, ya que las moscas nacidas en el espacio no producían tanto glucógeno en sus alas, lo que inhibía su capacidad de volar. [1]
En 1981, los científicos soviéticos concluyeron que las moscas que habían sido expuestas a la radiación antes de ser enviadas a la órbita tenían muchas más probabilidades de tener crías que exhibieran mutaciones genéticas que las moscas de la fruta que sólo habían sido expuestas a la radiación o las moscas de la fruta que sólo habían sido enviadas al espacio. [10]
En 1997, unos investigadores enviaron moscas de la fruta al espacio durante ocho días y, a su regreso, las aparearon con moscas de la fruta terrestres. A continuación, produjeron moscas de la fruta macho que tenían tres veces más probabilidades de ser portadoras de mutaciones letales en el cromosoma Y. Estos investigadores sugirieron que las mutaciones eran resultado de la radiación encontrada en el espacio. [11]
Un estudio de 2006 descubrió 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 reforzar los sistemas inmunológicos 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, se movían en 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 Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys descubrieron que las moscas de la fruta enviadas al espacio experimentaron 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 investigar más a fondo 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 tendrían que incluir planes específicos para proteger los corazones de los astronautas. [15]
Con los avances tecnológicos que existen hoy en día, las condiciones similares a las del espacio pueden reproducirse 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 la investigación preliminar sobre los viajes espaciales y los organismos. Basándose en investigaciones anteriores que afirman las consecuencias peligrosas de los viajes espaciales en el flujo sanguíneo y la salud cardíaca, se están realizando investigaciones actuales. Con el tiempo, los especialistas en investigación esperan encontrar resultados para combatir estos efectos secundarios negativos y promover los viajes espaciales seguros. [15]