Científicos analizan las formas de andar de los osos de agua - "Tardígrados"

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Los tardígrados caminan de forma muy parecida a la de los insectos 500.000 veces más grandes. Crédito: Jasmine Nirody.

Regordetes y pesados, los tardígrados se ganaron el apodo de "osos de agua" cuando los científicos observaron por primera vez en el siglo XVIII los característicos andares de estos animales de 0,02 pulgadas de largo. Sin embargo, su andar desgarbado plantea la cuestión de por qué los tardígrados evolucionaron para caminar.

Animales tan pequeños y blandos como los tardígrados rara vez tienen patas y casi nunca se molestan en caminar. Por ejemplo, los gusanos redondos de tamaño y tipo de cuerpo similares se desplazan arrastrando sus formas pastosas sobre sustratos imprevisibles. Sin embargo, el oso de agua, un microanimal tan distinto que los científicos se vieron obligados a asignarle su propio filo, utiliza ocho patas rechonchas para impulsarse de forma improbable a través de los sedimentos marinos y de agua dulce, por las dunas del desierto y bajo el suelo.

Ahora, un nuevo estudio publicado en PNAS analiza la forma de andar de los tardígrados y descubre que los osos de agua caminan de forma muy parecida a la de los insectos 500.000 veces más grandes. El descubrimiento implica la existencia de un ancestro común o de una ventaja evolutiva que explica por qué una de las criaturas más pequeñas y escuálidas evolucionó para caminar como los insectos más grandes y de cuerpo duro.

"Los tardígrados tienen una forma robusta y clara de moverse, no son esas cosas torpes que van dando tumbos por el desierto o la hojarasca", dice Jasmine Nirody, miembro del Centro de Estudios de Física y Biología de Rockefeller. "Las similitudes entre su estrategia de locomoción y la de insectos y artrópodos mucho más grandes abre varias cuestiones evolutivas muy interesantes".

Los tardígrados caminan de forma muy parecida a la de los insectos 500.000 veces más grandes. Crédito: Jasmine Nirody.

Corredores suaves

Nirody y sus colegas determinaron primero cómo caminan y corren los osos de agua. "Si se observa a los tardígrados bajo un microscopio de luz durante el tiempo suficiente, se puede captar una amplia gama de comportamientos", dice Nirody. "No les obligamos a hacer nada. A veces estaban muy tranquilos y solo querían pasearse por el sustrato. Otras veces, veían algo que les gustaba y corrían hacia ello".

Nirody descubrió que, en su estado más pausado, los osos de agua recorren medio cuerpo por segundo. A toda velocidad, sus zancadas les permitían recorrer dos longitudes corporales en el mismo tiempo. Pero la sorpresa llegó cuando observó cómo los pies de un oso acuático entran en contacto con el suelo al tomar impulso. A diferencia de los vertebrados, que tienen una marcha distinta para cada velocidad -imagínese los cascos de un caballo cuando pasa de caminar a galopar-, los tardígrados corren más bien como los insectos, correteando a velocidades cada vez mayores sin cambiar nunca sus patrones básicos de pisada.

"Cuando los vertebrados pasan de caminar a correr, hay una discontinuidad", dice Nirody. "Con los artrópodos, todos los patrones de pisada existen a lo largo del mismo continuo".

Coordinación ancestral

¿Por qué los tardígrados comparten una estrategia de locomoción con insectos mucho más grandes y de cuerpo duro?

Una posible explicación es que los tardígrados, que durante mucho tiempo se ha supuesto que no encajan en ninguna taxonomía existente, pueden compartir ancestros comunes -e incluso un circuito neuronal común- con insectos como las moscas de la fruta, las hormigas y otras criaturas segmentadas que se desplazan. De hecho, algunos científicos abogan por clasificar a los tardígrados dentro del propuesto clado de los panartrópodos, un grupo que asignaría un espacio común a insectos, crustáceos, gusanos de terciopelo y osos acuáticos.

Otra posibilidad es que no exista una conexión ancestral entre los tardígrados y los artrópodos, sino que los grupos de organismos no relacionados entre sí hayan llegado de forma independiente a las mismas estrategias de caminar y correr porque eran evolutivamente ventajosas. Tal vez la mejor manera de navegar por un terreno imprevisible con un cuerpo microscópico sea andar como un oso de agua.

A Nirody le fascinan por igual ambas posibilidades. "Si existe algún sistema neural ancestral que controle toda la marcha de los panartrópodos, tenemos mucho que aprender", dice. "Por otro lado, si los artrópodos y los tardígrados convergieron en esta estrategia de forma independiente, entonces hay mucho que decir sobre lo que hace que esta estrategia sea tan apetecible para las especies en diferentes entornos".

Más allá de las implicaciones para la biología evolutiva y el estudio de la locomoción animal, los hallazgos pueden tener ramificaciones para los florecientes campos de la robótica blanda y a microescala.

Al estudiar cómo evolucionaron los animales pequeños para desplazarse por entornos difíciles, los científicos podrían diseñar robots que puedan introducirse con mayor eficacia en espacios reducidos o funcionar a microescala. "No sabemos mucho sobre lo que ocurre en los extremos de la locomoción: cómo hacer un caminante pequeño y eficiente, o cómo deberían moverse las cosas de cuerpo blando", dice Nirody.

"Los tardígrados son una importante puerta de entrada a la locomoción a microescala de cuerpos blandos".

Fuentes, créditos y referencias:

asmine A. Nirody et al, Tardigrades exhibit robust interlimb coordination across walking speeds and terrains, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2107289118