Los tardígrados casi invencibles tienen un arma química secreta

 

Una ilustración 3D de un tardígrado.

Ilustración: Oleh Liubimtsev (Shutterstock)

Es posible que los científicos hayan descubierto uno de los muchos misterios que rodean al superviviente microscópico favorito de todos: el tardígrado. En una nueva investigación, un equipo parece Hemos descubierto un mecanismo clave que estos pequeños bichos utilizan para resistir condiciones duras que matarían a casi cualquier otro animal.

tardígrados son un grupo de invertebrados de ocho patas (sus parientes vivos más cercanos son artrópodos o nematodos; más evidencia actualmente soportaeste último). Su adorable apariencia les ha ganado los apodos de “osos de agua o o «lechones de musgo». Pero es su extraño potencial. sobrevivir a casi cualquier cosa que les arrojen y que realmente los haya hecho populares. Los tardígrados pueden vivir en algunos de los lugares más inhóspitos de la Tierra (e incluso fuera de ella) y, si los tiempos se ponen realmente difíciles, también pueden entrar en un período de inactividad similar a la muerte.

Esta capacidad se conoce ampliamente como criptobiosis, y el estado de latencia más conocido que los tardígrados pueden alcanzar se conoce como tun. El tardígrado en tun succionará sus ocho extremidades, se enroscará formando una bola y agotará casi toda su agua interna. suministro. En este estado deshidratado, algunos tardígrados han podido soportar agua hirviendo, temperaturas cercanas al cero absoluto y exposición a niveles de sal que mataría prácticamente a todo lo demás en el mundo. Dependiendo de la especie y su entorno, es posible que los tardígrados permanezcan latentes así durante décadas o incluso más, hasta que las condiciones ambientales mejoren.

A lo largo de los años, los científicos han aprendido más sobre los trucos específicos que los tardígrados utilizan para lograr y mantener el tun. Pero en un nuevo artículo, publicado En PLOS One, un equipo de investigadores dice que han descubierto al menos uno de los interruptores químicos que permite a los tardígrados someterse a tun. en primer lugar.

En una serie de experimentos, el equipo encontró evidencia de que las especies reactivas de oxígeno (ROS) parecen desempeñar un papel clave en la mediación del proceso. de tun. Los ROS son un grupo de químicos inestables que contienen oxígeno producidos por la descomposición natural del cuerpo de otras moléculas. Aunque la acumulación de Ciertos ROS pueden contribuir a problemas de salud como el cáncer; estas moléculas también tienen importantes funciones biológicas, como señalar o desencadenar otros procesos celulares .

En los tardígrados, encontraron los investigadores, ROS parece indicar la oxidación del aminoácido cisteína, que a su vez parece ser crucial para la formación de tun. Y cuando el equipo encontró formas de desactivar la capacidad de oxidar cisteína en sus pequeños sujetos de prueba, la Los tardígrados perdieron su capacidad de sintonizar como antes, lo que respalda aún más su hipótesis.

Los hallazgos se basan en el estudio de solo una especie de tardígrado (Hypsibius ejemplaris). E incluso si esta investigación resiste un mayor escrutinio, los científicos saben que no han resuelto todos los aspectos de la supervivencia de los tardígrados. No todas las especies conocidas sufren tun y existen otras estrategias que los tardígrados utilizan para soportar malas condiciones de vida. Pero esta investigación debería proporcionar nuevas vías para investigar estos animales asombrosos.

“Ha abierto todo un enorme repertorio de experimentos que ahora podemos llevar a cabo”, la autora del estudio Leslie Hicks, química de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, dijo Científico americano. 

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Ya sabemos cuál es el auténtico superpoder de los tardígrados

Los tardígrados son unos seres prodigiosos. Y es que su diminuto tamaño no les impide llevar a cabo proezas que quedan definitivamente fuera del alcance de la mayor parte de los seres vivos. Solo miden entre 50 micrómetros y 1,2 milímetros, pero son capaces de resistir estoicamente las condiciones ambientales más adversas. De hecho, su ADN es "inmune" a la radiación, y, además, soportan el frío y el vacío del espacio.

Pero esto no es todo. Suena descabellado, pero uno de ellos incluso ha intervenido en un entrelazamiento cuántico. Estas capacidades son sorprendentes, pero tienen otra cualidad que es si cabe incluso más asombrosa. Unos investigadores de la Universidad de Stuttgart, en Alemania, y de la Universidad de Ciencias y Tecnología de Pohang, en Corea del Sur, han probado algo que los científicos sospechaban desde hace tiempo: los tardígrados tienen un auténtico superpoder.

Cuando se congelan su envejecimiento se detiene casi por completo

Curiosamente, los tardígrados se sienten más cómodos con el frío y el calor extremos que con el calor moderado. Los científicos han comprobado que pueden soportar temperaturas de -200 ºC, que se dan en muchas regiones del espacio, y también de hasta 151 ºC. Incluso pueden sobrevivir a presiones de hasta 6000 atmósferas y a un proceso de deshidratación de hasta 10 años de duración. Sin embargo, para algunas variedades de estos animalitos una temperatura media de 37,1 ºC puede ser letal.

Para soportar estas condiciones ambientales tan severas los tardígrados activan un mecanismo conocido como criptobiosis. Es un fenómeno similar a la hibernación de algunas especies, aunque no idéntico, y les permite detener su reloj interno durante periodos de tiempo muy prolongados. Sin embargo, y este es un detalle muy importante, cuando el cambio de temperatura al que se ven sometidos es muy suave la criptobiosis no se activa, y en estas condiciones la temperatura media a la que mueren algunas variedades es de tan solo 37,1 ºC.

Para soportar estas condiciones ambientales tan severas los tardígrados activan un mecanismo conocido como criptobiosis

No obstante, los misterios de los tardígrados no acaban aquí. Y es que a los investigadores que he mencionado unas líneas más arriba se les ha ocurrido congelar un total de 500 tardígrados de forma intermitente a una temperatura de -30 ºC. Su propósito era comprobar si su reloj interno también se detiene cuando se les somete a estas condiciones tan severas. Precisamente esto es lo que sucede cuando las circunstancias ambientales les permiten desecar sus cuerpos para activar la criptobiosis de una forma natural.

Y sí, tal y como sospechaban, los tardígrados han superado esta prueba. En el estudio que han publicado en la revista científica Journal of Zoologyestos científicos aseguran que su proceso de envejecimiento también se detiene cuando se congelan. Se detiene completamente. Para comprobarlo, como he anticipado en el párrafo anterior, han congelado y descongelado iterativamente 500 tardígrados, y han contabilizado el tiempo que se han pasado congelados, y, por tanto, en estado de latencia, y el tiempo durante el que han permanecido en actividad.

Además del grupo de tardígrados sometido a la congelación han seguido de cerca a otro grupo de control que estaba expuesto a una temperatura ambiental constante y confortable. Su observación habla por sí misma: los tardígrados del grupo sometido a la congelación recurrente han pasado, aunque de forma intermitente, el mismo tiempo promedio en actividadque los tardígrados del grupo de control. Esto significa, sencillamente, que su reloj interno se detiene cuando se congelan, y no envejecen. El tiempo solo pasa por ellos cuando reanudan la actividad. Otro punto para los tardígrados.

Más información: Journal of Zoology | Universidad de Stuttgart

Los tardígrados resisten hasta el vacío del espacio, pero no podrán aguantar el calentamiento global

A medida que el planeta y los ánimos se calientan, aparecen cada vez más y más consecuencias inquietantes. La última, según se publicaba recientemente, afecta a los curioso tardígrados, los ositos de agua.

Esta especie es famosa por ser la única capaz de resistir el vacío del espacio y temperaturas extremas, tanto por frío como por calor. Sin embargo, el paulatino incremento en las temperaturas podría resultar fatal para estos pequeños animales. Y esto sirve, solo, de advertencia.

Los tardígrados aguantan mucho desecados, pero no vivos

Estos diminutos animales parecen barriletes con una extraña cabeza y cuatro pares de patas. Son muy pequeños, entre 50 micrómetros y 1,2 milímetros. Pero lo más llamativo, sin duda, es su increíble capacidad de resistir las condiciones más extremas. Por ejemplo, sabemos que el ADN de los tardígrados es 'inmune' a la radiación. El propio animal resiste el frío y el vacío del espacio.

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Esto incluye también a la resistencia a altas temperaturas de hasta 151 °C. Pero claro, esto tiene truco. Para resistir estas condiciones tan letales, los ositos de agua recurren a la criptobiosis, que es como se conoce a la capacidad de los seres vivos de permanecer en un estado cuasivivo, a la espera. La homología más cercana es la hibernación de algunas especies, pero es mucho más compleja. En concreto, los tardígrados son capaces de resistir tales condiciones desecando sus cuerpos.

Para poder vivir, en su estado natural, los tardígrados deben estar rodeados por una película de agua. Los tardígrados entran en el llamado estado "tun" al contraer su eje anterior-posterior del cuerpo, retraer sus piernas y reorganizar los órganos internos. Esto les brinda la capacidad de tolerar condiciones ambientales severas que incluyen el agotamiento del oxígeno, altas concentraciones de tóxicos, alta concentración de soles y temperaturas extremas.

Pero, ¿qué pasa cuando el cambio de temperatura no es tan brusco como para activar la criptobiosis? Los investigadores han observado que para los tardígrados la temperatura letal media es de 37.1 °C para ciertas variedades. Para otras es incluso más baja. Curiosamente, esta temperatura no está lejos de la temperatura máxima medida actualmente en países como Dinamarca (lugar donde se ha hecho el experimento), por ejemplo, donde las máximas ya alcanzan los 36.4 °C. 

Lo importante no son los tardígrados, sino la vida en sí

Es fácil entender que el problema no es, en sí mismo, la población de tardígrados. Esta es bastante difícil que se extinga. Pero sí que podría desaparecer de ciertos lugares, teniendo una serie de consecuencias imprevistas para la comunidad ecológica. Pero pensemos lo siguiente: si esto les ocurre a los famosamente resistentes tardígrados, ¿qué no pasará con otras especies?

Hablamos, por ejemplo, de aquellas hiperespecializadas, sobre todo las acuáticas, los invertebrados endémicos y otras acostumbradas a unas situaciones muy concretas ecológicamente. No es la primera vez que se advierte del impacto que tiene el aumento de temperaturas en los mares, por ejemplo. Los tardígrados son solo un ejemplo más. Pero tal vez su fama sirva para evidenciar que este calentamiento tiene unas consecuencias desastrosas para algunas especies.

No es un asunto baladí. Los datos mostraban recientemente que el mar registró durante 2019 un aumento de temperatura récord. Esto solo confirma los peores vaticinios: los ecosistemas se han de enfrentar a subidas de temperatura que afectarán a sus habitantes. Las consecuencia de estos son, por el momento, imposibles de prever.

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Estudios como este nos ayudan a entender mejor qué ocurrirá con los seres vivos del planeta a medida que vayan aumentando las temperaturas, algo que ya sabemos que es imposible detener. Probablemente, muchas especies serán capaces de adaptarse. Otras, parece ser, no lo serán tanto. Ni siquiera las que son capaces de sobrevivir al espacio.

Santiago Campillo