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| Musgo, semillas, virus y bacterias antiguos han demostrado una impresionante longevidad en el hielo, lo que hace temer la posible liberación de patógenos dañinos a medida que se derrite el permafrost.Fotografía: Roland Birke/Getty Images |
Los rotíferos son organismos multicelulares microscópicos que viven en agua dulce. Se sabe que soportan la congelación (incluso en nitrógeno líquido), la ebullición, la desecación y la radiación, y el grupo ha persistido durante millones de años sin tener sexo. El humilde, pero extraordinariamente resistente rotífero bdelloide ha vuelto a sorprender a los investigadores: un estudio reciente desenterró el permafrost siberiano de hace 24.000 años y encontró rotíferos vivos (o al menos revivibles). Sobrevivir 24.000 años en el hielo es un nuevo récord para la especie.
Los rotíferos no son los únicos organismos vivos que emergen del permafrost o del hielo. Los mismos investigadores que han realizado este último descubrimiento ya habían encontrado en el permafrost de la región lombrices viables de hace unos 40.000 años. Musgos, semillas, virus y bacterias antiguos han demostrado una impresionante longevidad en el hielo, lo que ha suscitado una legítima preocupación sobre la posibilidad de que se liberen patógenos potencialmente dañinos a medida que se derriten los glaciares y el permafrost.
Sin embargo, dado que los bdelloides generalmente solo son una amenaza para las bacterias, las algas y los detritos, no hay mucha necesidad de preocuparse por este descubrimiento en particular. Pero como actores clave en la parte inferior de la cadena alimentaria, los rotíferos recién reaparecidos indican que quizá deberíamos pensar en cómo podrían reintegrarse en los ecosistemas modernos las especies que no se han visto durante milenios.
El Laboratorio de Criología del Suelo de Pushchino (Rusia) lleva aproximadamente una década excavando en el permafrost siberiano en busca de organismos antiguos. El grupo estima la edad de los organismos que encuentra mediante la datación por radiocarbono de las muestras de suelo circundantes (las pruebas han demostrado que no hay movimiento vertical a través de las capas de permafrost). Por ejemplo, el año pasado, los investigadores informaron de la existencia de un "zoo congelado" de 35 protistas viables (organismos con núcleo que no son ni animales ni plantas ni hongos) cuya antigüedad calcularon entre cientos y decenas de miles de años.
En su descubrimiento más reciente, los investigadores de criología encontraron los bdelloides vivos tras cultivar las muestras de suelo durante un mes aproximadamente. Entre las clases de rotíferos, los bdelloideos tienen la inusual capacidad de reproducirse partenogenéticamente, es decir, por clonación, por lo que los ejemplares originales ya habían comenzado a hacerlo. Aunque los clones dificultaron la identificación del antiguo progenitor, esto facilitó en gran medida la investigación de las características y el comportamiento de la cepa no congelada.
En todos los estudios sobre el permafrost mencionados anteriormente, siempre existe la preocupación de la contaminación de las muestras por organismos modernos. Además de utilizar técnicas diseñadas para evitarlo, el equipo también abordó esta cuestión examinando el ADN presente en las muestras de suelo, confirmando que la contaminación era muy poco probable. El análisis filogenético demostró además que la especie no coincidía con ningún rotífero moderno conocido, aunque hay una especie estrechamente relacionada que se encuentra en Bélgica.
Naturalmente, el equipo estaba interesado en comprender mejor el proceso de congelación y en saber cómo sobrevivieron estos rotíferos durante tanto tiempo. Como primer paso, los investigadores congelaron una selección de rotíferos clonados a -15º C durante una semana y grabaron vídeos de los rotíferos reviviendo.
Los investigadores descubrieron que no todos los clones sobrevivían. Sorprendentemente, los clones no eran en general mucho más tolerantes a la congelación que los rotíferos contemporáneos de Islandia, Alaska, Europa, Norteamérica e incluso los trópicos de Asia y África. Eran un poco más tolerantes a la congelación que su pariente genético más cercano, pero la diferencia era marginal.
Los investigadores descubrieron que los rotíferos podían sobrevivir a un proceso de congelación relativamente lento (unos 45 minutos). Esto es digno de mención porque fue lo suficientemente gradual como para que se formaran cristales de hielo en el interior de las células de los animales, algo que suele ser catastrófico para los organismos vivos. De hecho, los mecanismos de protección contra esto son muy buscados por cualquiera que se dedique a la criopreservación, lo que hace que este último hallazgo sea especialmente atractivo desde esa perspectiva.
Aunque los autores no se dedican a ello, tienen previsto realizar más experimentos para comprender mejor la criptobiosis, el estado de metabolismo casi completamente detenido que hizo posible la supervivencia de los rotíferos. En cuanto a la investigación sobre la criopreservación de organismos más grandes, los autores sugieren que se vuelve más difícil a medida que el organismo en cuestión se vuelve más complejo. Dicho esto, los rotíferos se encuentran entre las especies criopreservadas más complicadas hasta el momento, con órganos como el cerebro y el intestino.
Lo que nos devuelve a las preguntas de qué otros organismos podrían reaparecer con un clima más cálido y qué impactos podrían tener. Hasta ahora, las pruebas demuestran que varios tipos de organismos siguen vivos en el hielo. Al menos a nivel microscópico, parece posible que los microecosistemas intactos se descongelen juntos (nematodos, rotíferos, protistas, virus, bacterias, etc.). Es difícil predecir cómo competirán o coexistirán estas especies largamente dormidas con los ecosistemas modernos, pero probablemente merezca la pena seguir estudiándolo.
Fuentes, créditos y referencias:
Lyubov Shmakova, Stas Malavin, Nataliia Iakovenko, Tatiana Vishnivetskaya, Daniel Shain, Michael Plewka, Elizaveta Rivkina. A living bdelloid rotifer from 24,000-year-old Arctic permafrost. Current Biology, 2021; 31 (11): R712 DOI: 10.1016/j.cub.2021.04.077
Fuentes: Originalmente publicado en Ars Technica