Los únicos cuatro fósiles de tardígrados
que se han encontrado hasta ahora custodian toda la información relativa a cómo estas resistentes
criaturas desarrollaron su increíble resiliencia.
Según un estudio publicado en la revista
Nature Communications, la enorme capacidad de resistencia de la cucaracha
(Periplaneta americana) se debe a la ampliación que ha experimentado en las
familias de genes relacionadas con el gusto y el olfato, la desintoxicación y la
inmunidad, en comparación con otros insectos, factores clave de una supervivencia
que ha llevado a decir que las cucarachas serían los únicos animales capaces de
sobrevivir a una explosión atómica.
Hace justamente cinco años, la sonda
espacial no tripulada Beresheet se colocó en órbita alrededor de la Luna.
Entre la carga útil de la sonda se encontraban tardígrados, famosos por su capacidad
de sobrevivir incluso en los climas más duros. Estaba preparada para realizar un
alunizaje suave, pero fracasó cuando se estrelló a 3 000 km/h contra la superficie
lunar. El impacto fue violento: la sonda se hizo añicos y sus restos se esparcieron
a una distancia de unos cien metros. Si hubo algunos sobrevivientes, pudieron
ser los tardígrados.
Capaces de sobrevivir a temperaturas
extremas, presión, radiación e inanición y a soportar la exposición al espacio exterior
que los ha llevado hasta la Luna, los tardígrados son conocidos por ser unos de
los animales más resistentes. Conocemos poco de la evolución de su genoma, pero
las escasas pruebas que aportan sus fósiles indican que su increíble resiliencia
se debe a la criptobiosis, una estrategia similar a la hibernación.
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| Reconstrucción artística de las dos especies de tardígrados halladas en un trozo de ámbar del tamaño de una piedra en Canadá. Imagen de Franz Anthony publicada en Communications Biology, 2024. |
Aspectos biológicos de los tardígrados
En 1773, el zoólogo alemán
JAE Goeze examinaba con el microscopio una muestra de agua y se sorprendió al descubrir
un animal diminuto, de ocho patas y de movimientos lentos. Su cuerpo parecía una versión arrugada y encogida de un mamífero
surrealista. Decidió llamarlo “kleiner Wasserbär”, que en alemán significa
“osito de agua”. Tres años después, el biólogo italiano Lazzaro Spallanzani bautizó
a la criatura como “tardigrada”, que en italiano significa “de pasos
lentos”.
Los tardígrados son animales microscópicos
que miden menos de un milímetro de longitud. Todos tienen neuronas, una abertura
bucal al final de una probóscide retráctil, un intestino que contiene una microbiota
y cuatro pares de patas no articuladas que terminan en garras, y la mayoría tienen
dos ojos. A pesar de su pequeño tamaño, comparten un ancestro común con artrópodos
como los insectos y los arácnidos.
La mayoría de los tardígrados viven
en ambientes acuáticos, pero se pueden encontrar en cualquier entorno. Para estar
activos, alimentarse de microalgas, desplazarse, crecer y reproducirse, los tardígrados
necesitan estar rodeados de una película de agua. Se reproducen sexual o asexualmente
por partenogénesis o incluso por hermafroditismo autofecundable. Una vez que el
huevo ha eclosionado, la vida activa de un tardígrado dura entre tres y treinta
meses. Se han descrito un total de 1.267 especies, incluidos cuatro fósiles.
Fósiles de tardígrados
Hasta ahora, solo se
han encontrado cuatro fósiles de tardígrados, y todos ellos están preservados
en ámbar. Uno de estos fósiles, un trozo de ámbar del tamaño de un guijarro descubierto
en Canadá en la década de 1940, contiene dos tardígrados del Cretácico de hace 72
a 83 millones de años. En 1963, se describió uno de ellos como una nueva especie, Beorn leggi,
El fósil canadiense permaneció en el misterio durante décadas.
En un estudio publicado el pasado 6
de agosto, los científicos han vuelto a examinar los especímenes
fosilizados mediante la toma de imágenes de alta definición una técnica llamada
microscopía
de fluorescencia confocal.
Los resultados desvelaron datos desconocidos sobre las garras
de ambos especímenes, que son características taxonómicas muy importantes en los
tardígrados. Para tener una idea de la su tamaño, las garras de los animales tienen
aproximadamente una décima parte del ancho de un cabello humano.
Debido a que la anatomía de los tardígrados se ha mantenido prácticamente
invariable durante millones de años, las nuevas imágenes de las garras contienen
información muy valiosa para situar a los especímenes en el árbol filogenético de
los tardígrados.
En el estudio recién publicado el
fósil canadiense se ha descrito como una nueva especie, Aerobius dactylus
que, junto con Beorn leggi —ambos extintos en la actualidad— pertenecen al
mismo de los dos linajes principales de tardígrados. Esta conclusión —unida a la
comparación con otros dos fósiles procedentes de Nueva Jersey y con tardígrados
actuales— permitió calcular cuándo divergieron los dos linajes de tardígrados y
proporcionó pistas sobre cuándo esas criaturas adquirieron lo que quizás sea su
mecanismo de supervivencia más poderoso: la criptobiosis.
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| Arriba: imagen en microscopia de fluorescencia cofocal del tardígrado Beorn leggi; abajo: un dibujo esquemático del tardígrado con cada uno de los cuatro pares de patas etiquetados con una L. Imagen de Malpaso et al. en Communications Biology, 2024. |
Criptobiosis: el secreto de la increíble resistencia de los
tardígrados
La criptobiosis es un estado vital
que consiste en la suspensión de los procesos metabólicos, en el que algunos
seres vivos entran cuando las condiciones ambientales son extremas. Un
organismo en estado criptobiótico puede vivir indefinidamente hasta que las
condiciones reviertan a tolerables.
En situaciones de supervivencia, los
tardígrados expulsan el agua de sus cuerpos y suspenden su metabolismo casi por
completo. Además, producen una proteína especial que preserva su ADN mientras hibernan
durante años, superando así su esperanza de vida de solo unos pocos meses. Con el
objetivo de sobrevivir a las condiciones desfavorables de su entorno, en este estado
de vida suspendida permanecen inactivos por tiempo indefinido.
Sin embargo, los tardígrados no siempre
poseyeron esta capacidad. Al menos los dos linajes de tardígrados desarrollaron
la criptobiosis de forma independiente, uno entre hace 175 y 430 millones de años
y el otro entre hace 175 y 382 millones de años.
Aunque estos períodos temporales
sean amplios, sobresalen porque incluyen una serie de eventos de extinción masiva,
incluida la extinción del Pérmico, cuando la Tierra perdió el 96% de la vida marina
y el 70% de la terrestre.
La criptobiosis podría ser uno de
los factores que han ayudado a los tardígrados a evitar la extinción, soportando
cambios dramáticos en el clima, disminuciones en la concentración de oxígeno, cambios
en la salinidad a medida que se expandían desde sus orígenes marinos a los
hábitats de agua dulce y otras condiciones ambientales extraordinarias que caracterizaron
esos períodos.