Dedicado a D. Jesús Martínez Frías
Introducción: Las Dos Selvas Impenetrables
¿Qué tienen en común las delicadas «mariposas del alma» que Santiago Ramón y Cajal dibujó a finales del siglo XIX y la búsqueda de microfósiles en el árido suelo de Marte? A primera vista, parecen mundos (literalmente) aparte. Uno, un universo interior de complejidad biológica; el otro, un páramo silencioso a millones de kilómetros. Sin embargo, un hilo dorado une el laboratorio del Nobel español con los rovers que hoy exploran el planeta rojo. Es un hilo tejido con los principios de una misma filosofía científica: el arte de observar con paciencia, la audacia de interpretar lo ambiguo y el genio de hacer visible lo invisible.
Cuando Cajal se asomó a su microscopio, no se enfrentaba a un paisaje menos alienígena que el cráter Jezero. El cerebro era, en sus propias palabras, una «selva impenetrable», un «bosque neuronal» cuyas leyes y habitantes —las neuronas— nadie había podido cartografiar. De forma análoga, cuando el rover Perseverance de la NASA amartizó en el cráter Jezero, se encontró ante un paisaje ocre y desolado, un antiguo lecho lacustre que guarda los secretos de un mundo que pudo, o no, albergar vida.
Vamos a explorar el sorprendente paralelismo entre la revolución de la neurociencia liderada por Cajal y la moderna astrobiología, una disciplina que, en esencia, aplica los mismos principios de nuestro sabio a una escala cósmica. Seguiremos este hilo desde el laboratorio de Cajal hasta las salas de control del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), viajaremos a los paisajes marcianos de España que sirven de campo de entrenamiento, y aterrizaremos en Marte para ver cómo un legado científico español sigue dando forma a una de las mayores aventuras de la humanidad.
La Cartografía de las Mariposas del Alma
Para comprender la conexión con Marte, primero debemos entender que Santiago Ramón y Cajal no fue meramente un científico, sino el maestro cartógrafo de un continente biológico desconocido. Su éxito no se debió solo a la técnica, sino a una filosofía de la ciencia que combinaba un rigor empírico implacable con una sensibilidad artística y una capacidad de interpretación que transformaron la biología para siempre.
La Filosofía del Ojo Atento
El fundamento del método de Cajal era una distinción epistemológica crucial: la diferencia entre el acto pasivo de «ver» y el acto intelectual de «observar». Mirar por el ocular no era suficiente; había que interrogar a la imagen, buscar patrones, dudar de las primeras impresiones y, sobre todo, interpretar. Esta convicción se forjó en su lucha contra la «teoría reticular» imperante, que postulaba que el sistema nervioso era una red continua e indiferenciada. Para Cajal, esta teoría era un producto de la observación perezosa, una capitulación ante la complejidad. Como él mismo sentenció, «Afirmar que todo se comunica con todo vale tanto como declarar la absoluta incognoscibilidad del órgano del alma». Para él, el verdadero conocimiento no podía surgir de aceptar un caos homogéneo, sino de la paciente labor de discernir sus unidades fundamentales.
Esta filosofía se reflejaba en una ética de trabajo legendaria. Pasaba jornadas de hasta quince horas en su laboratorio, movido por una «fiebre por publicar» que no era vanidad, sino la convicción de que el acto de escribir y dibujar era la cristalización final del pensamiento científico. Su obra magna, Reglas y consejos sobre investigación científica (Los tónicos de la voluntad), es un testamento a esta creencia en la disciplina, la paciencia y la voluntad como herramientas científicas tan importantes como el microscopio. Su curiosidad desbordaba los límites del laboratorio, llegando a plasmarse en una faceta menos conocida: la ciencia ficción. En sus Cuentos de vacaciones, escritos entre 1885 y 1886, Cajal exploró narrativas seudocientíficas donde su imaginación se adelantó a su tiempo. En uno de ellos, «El pesimista corregido», describe a un personaje que, con un telescopio mejorado, resuelve «los más arduos problemas de física, química y biología planetaria: la atmósfera de la Luna, la habitabilidad de Júpiter, la cuestión de los canales de Marte…». El hecho de que Cajal utilizara el término «biología planetaria» y se hiciera eco del debate sobre los canales marcianos demuestra una visión que enraíza directamente con la astrobiología moderna.
El Lápiz como Instrumento de Pensamiento
En el método cajaliano, el dibujo no era un acto secundario de ilustración, sino el acto primario de síntesis e interpretación. Sus famosas representaciones de las células de Purkinje del cerebelo o las células piramidales de la corteza —a las que poéticamente llamó «mariposas del alma»— no eran simples copias de lo que veía. Cajal rara vez calcaba. En su lugar, observaba múltiples preparaciones y distintos planos focales para construir en su mente una «imagen combinada» tridimensional, una versión idealizada que capturaba la esencia morfológica de la neurona.
Este proceso revela una profunda convicción en la «sugestión de la forma»: la idea de que la estructura de una neurona revela directamente su función. La vasta arborización de una célula de Purkinje, por ejemplo, sugería su papel como integradora de una inmensa cantidad de información. Esta fusión de ciencia y arte, de positivismo y romanticismo, es lo que hace que sus dibujos sean tan poderosos. No son meras representaciones; son argumentos visuales. Como señaló el pintor Paul Klee, «El arte no reproduce lo que vemos; por el contrario, nos hace ver». Los dibujos de Cajal nos hicieron ver la neurona por primera vez. Su creencia de que la verdad y la belleza están entrelazadas en la naturaleza es la clave de su genio, transformando sus ilustraciones en documentos científicos de valor imperecedero.
La Doctrina de la Neurona
El culmen de su método fue la «Doctrina de la Neurona«, la teoría que establece que el sistema nervioso está compuesto por células individuales y discretas (neuronas) que se comunican entre sí por contacto en puntos especializados (sinapsis), no por continuidad física. Al derrocar la teoría reticular, Cajal proporcionó el «alfabeto» fundamental del sistema nervioso. Este avance no fue solo un descubrimiento, sino el establecimiento de un principio metodológico universal: para comprender cualquier sistema complejo, ya sea un cerebro o un ecosistema planetario, primero se deben identificar sus partes constituyentes. Es este principio el que guía hoy a la astrobiología en su búsqueda de las unidades fundamentales de la vida en otros mundos.
El Nuevo Cosmos: Descifrar los Ecos de la Vida en Marte
La astrobiología moderna, la ciencia interdisciplinar que estudia el origen, la evolución y la distribución de la vida en el universo, se enfrenta a un desafío conceptualmente idéntico al de Cajal: cómo encontrar orden y significado en un paisaje aparentemente caótico y desconocido. La misión Mars 2020 con el rover Perseverance es la encarnación más sofisticada de esta búsqueda, un heredero directo del legado metodológico del sabio español.
La Ciencia de las Huellas: En Busca de Biosignaturas
El objetivo central de la astrobiología en Marte no es encontrar un organismo vivo, sino sus huellas: las «biosignaturas» o «biofirmas». Una biosignatura es cualquier sustancia, objeto o patrón cuya existencia u origen pueda atribuirse a un proceso vital. Pueden ser moléculas orgánicas complejas, ciertos tipos de minerales, patrones isotópicos específicos o incluso estructuras fósiles microscópicas.
El principal desafío científico radica en la ambigüedad. La naturaleza es una maestra del engaño, y muchos procesos geológicos no biológicos pueden producir señales que imitan a las de la vida. Por ejemplo, el metano detectado en la atmósfera marciana, que en la Tierra es un subproducto abrumadoramente biológico, también puede ser generado por reacciones geológicas como el vulcanismo. Del mismo modo, las moléculas orgánicas complejas que Perseverance ha encontrado en abundancia en el cráter Jezero son los «elementos esenciales de la vida», pero no una prueba concluyente de ella, ya que también pueden formarse abióticamente. Este es el equivalente astrobiológico de la «selva impenetrable» de Cajal: un torrente de datos ambiguos donde la señal de la vida debe ser cuidadosamente distinguida del ruido de la geología.
Este reto se ve magnificado por lo que en filosofía de la ciencia se conoce como el «problema de N=1». Toda nuestra comprensión de la vida se basa en un único ejemplo: la vida en la Tierra. Al buscar vida en otros mundos, extrapolamos a partir de este único punto de datos, lo que nos obliga a hacer suposiciones sobre cómo podría manifestarse la vida en un contexto químico y geológico diferente. La dificultad para interpretar las biosignaturas es una consecuencia directa de esta limitación fundamental.
Perseverance en el Cráter Jezero: Una Búsqueda Calculada
La misión Mars 2020 no es una expedición al azar. El aterrizaje del rover Perseverance el 18 de febrero de 2021 en el cráter Jezero fue el resultado de años de deliberación científica. Se eligió este lugar porque las imágenes orbitales revelaron que, hace unos 3.500 millones de años, fue un lago alimentado por un río que formó un delta bien conservado. En la Tierra, los deltas fluviales son excelentes entornos para la preservación de materia orgánica y fósiles. Por lo tanto, Jezero representa el lugar con mayor probabilidad no solo de haber albergado vida microbiana, sino también de haber preservado sus huellas en las rocas sedimentarias.
El lento y metódico viaje del rover, documentado en vídeos enviados desde Marte, es un testimonio de la «paciencia del explorador» que Cajal defendía. Cada roca analizada, cada muestra de regolito perforada, es un paso en un proceso sistemático diseñado para resolver la ambigüedad de las biosignaturas, aplicando el rigor cajaliano a una escala planetaria.
De la Tinción de Plata a los Rayos Láser: La Evolución del Utillaje del Explorador
La conexión entre el laboratorio del siglo XIX y la superficie marciana del siglo XXI se vuelve tangible al comparar las herramientas utilizadas. Aunque la tecnología ha avanzado de forma exponencial, el objetivo funcional sigue siendo el mismo: aislar una señal significativa de un fondo complejo y ruidoso.
Iluminar una entre un Millón
La herramienta que permitió a Cajal desentrañar la selva neuronal fue la «reazione nera» o método de Golgi. Su genialidad residía en su aparente imperfección: por razones aún no del todo comprendidas, la tinción de cromato de plata colorea de negro solo un pequeño porcentaje de neuronas en una muestra de tejido. Sin embargo, las que tiñe, las tiñe por completo, desde el soma hasta las terminaciones más finas de sus axones y dendritas. Esta selectividad fue su mayor virtud. Permitió a Cajal ver por primera vez «árboles» individuales en lugar de un «bosque» impenetrable, aislando la unidad fundamental del sistema para su estudio.
Los Ojos de España en Marte: SuperCam y RLS
Los equivalentes modernos de la tinción de Golgi son los espectrómetros avanzados que equipan a los rovers marcianos, instrumentos en los que la ciencia y la ingeniería españolas desempeñan un papel protagonista.
El instrumento SuperCam, situado en el mástil de Perseverance, es un prodigio de la miniaturización. Utiliza un láser para vaporizar un punto minúsculo de una roca a una distancia de hasta 7 metros. A continuación, analiza la luz emitida por el plasma resultante para determinar su composición química elemental (técnica LIBS) y utiliza un segundo láser para analizar las vibraciones moleculares e identificar la composición mineralógica (espectroscopía Raman). Esta poderosa combinación permite una caracterización geológica detallada a distancia. La contribución española a este instrumento es crucial: todo el complejo sistema de calibración, esencial para garantizar la precisión de las mediciones, fue desarrollado y liderado por un consorcio de instituciones españolas encabezado por el investigador Fernando Rull de la Universidad de Valladolid, con la participación de la Universidad del País Vasco, la Universidad de Málaga, la Universidad Complutense de Madrid y el INTA.
Aún más significativa es la participación española en el Espectrómetro Láser Raman (RLS), un instrumento clave destinado al rover Rosalind Franklin de la misión ExoMars de la ESA. El RLS está diseñado específicamente para identificar compuestos orgánicos y minerales asociados a la actividad biológica. El desarrollo de este instrumento ha sido un esfuerzo internacional, pero la contribución española, liderada por el Centro de Astrobiología (CAB), representa aproximadamente el 80% del total, incluyendo componentes tan críticos como el cabezal óptico que enfoca el láser y recoge la señal.
La analogía funcional es directa y poderosa. Así como la tinción de Golgi «iluminaba» una neurona entre un millón, los espectrómetros como SuperCam y RLS aíslan la «huella espectral» —la firma lumínica única— de un mineral o una molécula orgánica específica dentro de la matriz geológica de una roca marciana. Ambos son métodos para extraer una señal clara de un entorno abrumadoramente complejo.
| Característica | Santiago Ramón y Cajal (Neurociencia, s. XIX) | Exploración de Marte (Astrobiología, s. XXI) |
| Frontera | La «selva impenetrable» del cerebro. | El paisaje desconocido del cráter Jezero. |
| Objetivo | Identificar la unidad fundamental (la neurona). | Identificar la unidad de vida (la biosignatura). |
| Herramienta de Aislamiento | Tinción de plata (Método de Golgi). | Espectrometría láser (SuperCam, RLS). |
| Principio de Aislamiento | Tinción estocástica que revela una neurona completa. | Aislamiento de la «huella espectral» de moléculas. |
| Herramienta de Síntesis | El dibujo a mano alzada (interpretación sintética). | Visualización de datos y falso color (interpretación computacional). |
| Principio Filosófico | «Ver no es observar». Necesidad de interpretación. | Distinguir biosignaturas de procesos abióticos. |
| Contribución Española | Fundación de la neurociencia moderna. | Liderazgo en instrumentación (RLS) y calibración (SuperCam). |
Esta transición de herramientas revela un cambio fundamental en el enfoque científico: de la morfología a la química. Cajal dedujo la función a partir de la forma. La astrobiología moderna infiere la función pasada (la vida) a partir de la composición química (las biosignaturas). Sin embargo, el acto cognitivo subyacente es idéntico: interpretar una señal aislada y específica para construir una narrativa más amplia sobre un sistema complejo. La tecnología ha evolucionado, pero el propósito científico perdura.
Paisajes Marcianos en el Corazón de España
La contribución de España a la astrobiología no se limita a la inspiración histórica o a la ingeniería de vanguardia; es también geográfica. El territorio español alberga algunos de los análogos terrestres más importantes del mundo, laboratorios naturales que son indispensables para preparar las misiones a Marte.
Río Tinto: Un Subsuelo Marciano en Huelva
El paisaje del Río Tinto, en Huelva, es de una belleza extraterrestre. Sus aguas, de un intenso color rojo debido a un pH extremadamente ácido y una alta concentración de metales pesados, fluyen a través de un terreno teñido de ocres y naranjas que evoca inmediatamente las imágenes del planeta rojo. Durante décadas se pensó que estas condiciones extremas eran el resultado de la contaminación de la milenaria actividad minera de la zona.
Sin embargo, las investigaciones pioneras lideradas por el microbiólogo Ricardo Amils y su equipo en el Centro de Astrobiología (CAB) demostraron una verdad mucho más profunda y relevante para la astrobiología. Descubrieron que el origen de la acidez del río no es la minería, sino un gigantesco «biorreactor» subterráneo. En las profundidades de la Faja Pirítica Ibérica, una vasta comunidad de microorganismos prospera en ausencia total de oxígeno y luz solar, obteniendo su energía de la oxidación de minerales como la pirita. Este metabolismo anaeróbico es el que libera el ácido y los metales que caracterizan al río. El descubrimiento de esta «biosfera oscura y profunda» es de una importancia capital, pues ofrece un modelo plausible de cómo podría existir vida en Marte hoy en día: protegida de la hostil radiación de la superficie, en el subsuelo, y utilizando vías metabólicas quimioautótrofas para subsistir. Río Tinto no es solo un lugar que se parece a Marte; es un lugar que funciona como podría funcionar un ecosistema marciano.
Lanzarote: Un Campo de Pruebas Volcánico
Si Río Tinto es un análogo del subsuelo marciano, los paisajes volcánicos de Lanzarote son un análogo de su superficie. El Parque Nacional de Timanfaya, con sus vastos campos de lava negra («malpaís»), sus conos volcánicos y sus tubos de lava, ofrece un terreno geológicamente muy similar a muchas regiones de Marte. El geólogo planetario y eminente cajaliano Jesús Martínez Frías, del Instituto de Geociencias (IGEO, CSIC-UCM), ha sido una figura clave en el establecimiento de la isla como un laboratorio natural de primer nivel para la geología planetaria.
La utilidad de Lanzarote es eminentemente práctica. La Agencia Espacial Europea (ESA) y la NASA utilizan la isla para el proyecto PANGAEA, un programa de entrenamiento geológico para astronautas. Aquí, en un entorno seguro y controlado, los futuros exploradores planetarios aprenden a identificar formaciones geológicas, a tomar muestras y a operar la tecnología en un terreno que simula los desafíos de una misión real. La conexión es tan fuerte que, en un gesto simbólico, los científicos de la misión Mars 2020 bautizaron una de las cuadrículas de la zona de amartizaje de Perseverance con el nombre de «Timanfaya», llevando un trozo de España al cráter Jezero.
Estos análogos crean un círculo virtuoso que consolida el liderazgo español en el campo. La geología única de lugares como Río Tinto y Lanzarote atrae la colaboración de agencias espaciales internacionales. Esta colaboración trae consigo financiación, prestigio y acceso a misiones de primer nivel, lo que a su vez fortalece a instituciones como el CAB y el IGEO. Esto permite a los científicos españoles liderar el desarrollo de instrumentación de vanguardia, como el RLS, asegurando así un papel protagonista en futuras misiones. La propia tierra española se convierte en un activo estratégico que impulsa un ciclo de excelencia científica.
El Hilo Magnético: De las Magnetitas del Cerebro al Polvo de Marte
Más allá de las analogías metodológicas y geográficas, existe una conexión aún más directa y sorprendente que une la neurociencia con la exploración de Marte, un vínculo a nivel mineralógico. Esta conexión, destacada por el geólogo planetario Jesús Martínez Frías, crea un puente literal entre el cerebro y el espacio.
La historia comienza en 1992, cuando el geólogo del CALTECH Josep Kirschvink hizo un descubrimiento extraordinario: la presencia de millones de cristales de magnetita (un óxido de hierro) en el cerebro humano. Este hallazgo sugirió que nuestros cerebros contienen un mineral ferromagnético, abriendo un campo de investigación completamente nuevo sobre sus posibles funciones.
Cuatro años más tarde, en 1996, se produjo una asombrosa coincidencia científica. Un equipo liderado por David McKay de la NASA anunció el hallazgo de posibles biofirmas en el famoso meteorito marciano ALH84001. Una de las evidencias más convincentes eran unas diminutas cadenas de cristales de magnetita, morfológicamente idénticas a las que producen en la Tierra las bacterias magnetotácticas para orientarse en el campo magnético terrestre. La NASA se interesó enormemente en determinar si estas magnetitas marcianas podían tener un origen biológico, y el propio Kirschvink, el descubridor de las magnetitas cerebrales, fue uno de los científicos clave en su análisis. De repente, el mismo mineral se convertía en protagonista de dos de las fronteras más apasionantes de la ciencia: la comprensión del cerebro y la búsqueda de vida en Marte, estableciendo una inesperada conexión «cerebro-espacio» que Cajal, con su insaciable curiosidad, sin duda habría disfrutado.
La Estética de la Verdad: El Arte de la Visión Científica
El hilo final que une a Cajal con Marte es el más sutil y, quizás, el más profundo. Se trata del papel de la visualización y la interpretación estética en la construcción del conocimiento científico. Tanto los dibujos de Cajal como las imágenes de Marte de la NASA desafían la noción ingenua de que una imagen científica es una simple copia de la realidad. En ambos casos, se recurre a un cierto «artificio» para revelar una verdad más profunda.
El Realismo Interpretativo de Cajal
Como se ha señalado, los dibujos de Cajal no eran fotografías. Eran interpretaciones. Al sintetizar múltiples observaciones en una sola imagen, Cajal elegía qué elementos enfatizar y cuáles omitir para lograr la máxima claridad explicativa. Él mismo los consideraba «pedazos de la realidad, documentos científicos que conservan indefinidamente su valor». Al añadir flechas para indicar la dirección del flujo nervioso, por ejemplo, transformaba un diagrama anatómico estático en un mapa fisiológico dinámico, comunicando una idea, no solo una forma. Su obra era un lenguaje visual diseñado para persuadir y explicar.
Pintando Marte por Números: La Verdad en el Falso Color
De manera análoga, muchas de las imágenes más espectaculares y científicamente valiosas que recibimos de Marte son composiciones en «falso color». Esto no significa que sean falsas, sino que los colores se han asignado a longitudes de onda de la luz, a menudo fuera del espectro visible humano (como el infrarrojo), para resaltar diferencias sutiles en la composición mineralógica o la textura del terreno.
La NASA explica abiertamente que el objetivo de estas imágenes no es mostrar el paisaje tal y como lo vería un astronauta, sino proporcionar a los geólogos una herramienta de visualización de datos. Un tono azulado puede indicar la presencia de un tipo de sulfato, mientras que un verde puede señalar olivino. El color se convierte en una capa de información, un mapa químico superpuesto al paisaje.
Aquí reside el paralelismo final: así como Cajal creó una imagen «artificial» (un compuesto que nunca existió bajo el microscopio en un único instante) para revelar un principio «verdadero» (la estructura individual de la neurona), la NASA crea imágenes en «falso color» para revelar una geología «verdadera» que de otro modo permanecería invisible. Ambos actos desafían la idea de la objetividad científica como una simple transcripción fotográfica de la realidad. Demuestran que el avance del conocimiento a menudo requiere un acto deliberado de interpretación, de elección estética y de traducción de datos complejos a un lenguaje visual que la mente humana pueda comprender. La objetividad no reside en la ausencia de intervención humana, sino en la creación de un modelo de la realidad que sea comunicable, verificable y predictivo.
Conclusión: La Fuerza Unificadora de la Curiosidad
El legado de Santiago Ramón y Cajal es una corriente viva que fluye a través de la ciencia española y mundial. La filosofía de la observación paciente y la interpretación audaz que él perfeccionó para cartografiar el cosmos interior del cerebro es la misma que hoy guía la exploración del cosmos exterior. Esta herencia se ha institucionalizado en centros de excelencia como el CAB, se ha puesto a prueba en los laboratorios naturales de Río Tinto y Lanzarote, se ha materializado en la ingeniería de instrumentos como SuperCam y RLS, y se practica cada día en la superficie de Marte.
La búsqueda continúa. El siguiente capítulo de esta saga será la misión Mars Sample Return, un ambicioso proyecto conjunto de la NASA y la ESA que traerá a la Tierra las muestras que Perseverance está recogiendo, permitiendo su análisis en los laboratorios más avanzados del mundo. Más allá, la astrobiología ya mira hacia las lunas heladas de Júpiter y Saturno, como Europa y Encélado, mundos con océanos subterráneos donde los mismos principios de búsqueda de vida se aplicarán en entornos aún más exóticos.
La próxima vez que contemplemos una imagen enviada desde el planeta rojo —un panorama de rocas ocres bajo un cielo rosado—, recordemos al hombre que, armado con un microscopio, tinta y papel, nos demostró que la exploración más apasionante es la que se atreve a buscar las delicadas mariposas del alma allí donde otros solo ven un caos inerte. Ya sea en las selvas de la mente o en el polvo de otros mundos, el método para cartografiar lo invisible sigue siendo el mismo.
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