Cómo funcionan los tardígrados

Bueno, no del todo.

Así como la extinción de los dinosaurios ayudó a allanar el camino para el surgimiento de los mamíferos (y posteriormente de los humanos), los rayos gamma dieron paso a algo más. Si hubieras sido parte de una expedición enviada por una civilización extraterrestre para ver si alguna vida sobrevivió a los rayos gamma, imagina guiar tu nave espacial a través de las nubes de tormenta omnipresentes hasta que veas las ciudades vacías y destrozadas con sus cascarones de rascacielos que se derrumban. , sus subterráneos inundados, sus aceras sembradas de cadáveres. Imagínense rozar los suburbios funerarios, las granjas en ruinas, los bosques muertos y asumir que nada podría haber quedado con vida ante tal devastación.

Pero muy pronto nos verías. Muchos miles de millones de nosotros, de hecho. ¿Quienes somos? Los humanos nos llamaron tardígrados. Nos llamamos los mejores perros. Eso es porque no quedan perros, metafóricamente o de otra manera. Con todas esas otras formas de vida desaparecidas, hemos sido libres de evolucionar de criaturas microscópicas, indestructibles, parecidas a pandas, de ocho patas, a criaturas gigantes, indestructibles, parecidas a pandas, de ocho patas.

Una vez, los científicos humanos nos llamaron lindos. Comenzando con su descubrimiento de nosotros en 1773, comenzaron a pincharnos, pincharnos, deshidratarnos, congelarnos, hornearnos vivos y, en general, torturarnos de todas las formas retorcidas imaginables. ¿Dónde están ahora esos arrogantes demonios de bata blanca con su carne y su sangre blandas y vulnerables? ¡Son las cenizas que pisamos mientras gobernamos este planeta en cumplimiento de nuestro destino!

1. Osos de agua
2. Rarezas tardígradas
3. ¿Transferencia lateral de genes?
4. Coda de oso de agua

Para empezar, un tardígrado es un animal. Un animal muy, muy pequeño. Uno de sus muchos apodos es "oso de agua" porque, como se mencionó anteriormente, algunas personas dicen que se parece a un oso panda (si un oso panda fuera microscópico y tuviera ocho patas). También se le ha llamado lechón de musgo, rinoceronte pigmeo y armadillo pigmeo. No tiene columna vertebral, pero esto no hace nada para restar valor a su buen aspecto. Actualmente, parece ser el principal candidato para el título de "el invertebrado más lindo de la historia".

Muchos de los miniinvertebrados compañeros de los tardígrados tienden a hacer ping-pong como niños con un alto nivel de azúcar. Los tardígrados, por el contrario, deambulan de una manera lenta y encantadora que los ha granjeado el cariño de generaciones de biólogos. De hecho, el nombre tardígrado se deriva del latín y significa "caminante lento".

Miden aproximadamente una centésima de pulgada de largo (500 micrómetros) y en realidad se pueden ver a simple vista si tiene una vista excelente y la luz es la correcta [fuente: Miller ]. Sin embargo, también son transparentes, lo que hace que una tarea ya difícil sea aún más difícil. Un microscopio es su mejor apuesta.

Tienen patitas cortas, cada una equipada con un juego de garras. En una formación única, sus dos patas traseras miran hacia atrás, lo que les da mayor agilidad cuando trepan pesadamente sobre musgo, líquenes y hojas caídas. Al menos, eso es lo que hacen las especies terrestres de tardígrados. También hay variaciones acuáticas y marinas, que se encuentran tanto en agua dulce como salada. En otras palabras, en su conjunto, los tardígrados se pueden encontrar en casi todos los entornos que tenemos.

Al igual que las serpientes o las langostas, los tardígrados lucen una dura cutícula exterior que mudan y vuelven a crecer a medida que maduran. En el interior, tienen lo básico: cerebro, sistema nervioso , esófago, estómago, intestinos y ano. Pero carecen de adornos como un corazón, pulmones o venas porque la cavidad de su cuerpo es lo que se llama "hemocoel abierto", lo que significa que el gas y la nutrición pueden entrar, salir y moverse de manera eficiente sin sistemas complejos [fuente: Miller ].

El reino animal (Animalia) tiene alrededor de 36 filos, uno de ellos es el filo Tardigrada [fuente: Miller ]. Así es, tienen su propio phylum, mientras que nosotros, los humanos, pertenecemos al phylum Chordata, una clasificación que compartimos con todos los demás vertebrados de la Tierra, incluidos los peces y las serpientes mudadoras de piel antes mencionadas .

Tardígrados. Se creen tan especiales. Y tienen razón.

Conceptos básicos de los tardígrados

Entonces, sí, los tardígrados tienen un filo propio, patas traseras que miran hacia atrás y son lindos en su forma extraña y sin huesos, pero como indicamos anteriormente, no es por eso que son famosos. Lo que hace que los osos de agua sean realmente especiales es que son extremófilos . Esto significa que pueden sobrevivir a casi cualquier cosa que les arrojemos (o los arrojemos). Incluso avergüenzan a las cucarachas .

Los científicos han congelado tardígrados hasta el cero absoluto "funcional" (0,05 kelvin, -272,95 grados Celsius, -459,31 Fahrenheit) durante 20 horas. Cuando se descongelaron, los ositos de agua volvieron a la normalidad. También se han puesto en hielo durante casi dos años a -200 Celsius (-328 Fahrenheit) y han vuelto a la vida. Los investigadores los hirvieron vivos, trataron de aplastarlos con 40.000 kilopascales (5.801 psi) de presión, intentaron asfixiarlos con (diversamente) monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrógeno y dióxido de azufre, e incluso los lanzaron al espacio para ver si podían. soportar la intensa radiación ultravioleta del sol (pudieron y lo hicieron).

Todo esto les ha ganado el estatus de absolutamente, sin duda, las criaturas más duras que existen. Pero como el #&¡?!! lo hacen? En dos palabras no simples: anoxibiosis y criptobiosis. Estos son dos de los tres estados en los que pueden existir los tardígrados. El otro es "activo", o lo que comúnmente llamamos "vida". Ese es el estado en el que se arrastran adorablemente y comen, duermen, sueñan, se despiertan, tienen sexo, se pelean, etc. Pero si, por alguna razón, su suministro de oxígeno se reduce repentinamente, pueden explotar como el Stay Puft. Marshmallow Man y pasar el rato en este estado de anoxibiosis hasta que puedan respirar de nuevo.

Luego está la criptobiosis. A los tardígrados les gusta o, para ser más precisos, necesitan agua. Pero, increíblemente, si el agua se seca, pueden perder el 97 por ciento de su propia humedad, marchitarse a un tercio de su tamaño normal y dejar de metabolizarse. Es básicamente una forma de animación suspendida. Esta versión deshidratada y no metabolizadora de un tardígrado se llama "tun", y un tun es, para todos los efectos, indestructible. Agregue un poco de agua, y un tun se transforma rápidamente de nuevo en un tierno oso de agua y se aleja como si nada hubiera pasado.

Y solo para agregar otra capa de invencibilidad ridícula, en su estado de atún, los osos de agua producen enormes cantidades de antioxidantes que esencialmente neutralizan los efectos nocivos de la radiación intensa. Es por eso que pudieron sobrevivir en el espacio exterior [fuente: Herkewitz ].

Estas sorprendentes estrategias no son compartidas por todos los tardígrados, sino solo por las especies terrestres que viven en pequeñas películas de agua sobre hojas, musgo y líquenes. Los que viven en estanques u océanos tienen entornos bastante estables, por lo que no han necesitado estar equipados con tantos superpoderes. Pero si eres un oso de agua al que le gusta pasar el rato en un pequeño charco en una hoja de arce, tienes que estar preparado para cualquier cosa. Cuando sale el sol y seca esa agua, tienes que hacer lo mismo [fuente: Miller ]. Y en ese punto, probablemente debería estar preparado para un buen viaje si golpea una ráfaga de viento; las fuertes brisas son el modo principal de viaje de larga distancia de los tardígrados.

Así que ahora sabemos lo que pueden soportar los tardígrados y por qué desarrollaron estrategias de adaptación tan extremas. La siguiente pregunta es: ¿cómo? ¿Cómo lograron desarrollar características tan únicas?

En diciembre de 2015, un equipo de investigación de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill publicó los sorprendentes resultados de sus esfuerzos para secuenciar el genoma de una especie tardígrada conocida como Hypsibius dujardini . El equipo, encabezado por Thomas Boothby, se sorprendió al descubrir que el ADN del oso de agua estaba lleno de genes de otras fuentes, especialmente bacterias. De hecho, parecía que más del 17 por ciento de los genes de los tardígrados provenían de bacterias, microbios y hongos [fuente: Yong ]. Nadie había encontrado algo así antes.

No es inusual que un organismo tenga algunos genes extraños: los áfidos obtienen sus colores de los hongos, las garrapatas adquirieron genes bacterianos que pueden producir antibióticos y algunas avispas tienen virus armados para uso personal. Pero en casi todos estos casos, los genes alienígenas contribuyen con no más del 1 por ciento del genoma total del organismo.

Al nivel de la célula individual, los seres pueden intercambiar genes de un lado a otro "horizontalmente" sin tener en cuenta la propiedad o la higiene. Por lo tanto, no es raro ver ADN bacteriano repleto de genes extraños que recogieron de sus vecinos. Pero cuando ingresas al mundo multicelular (es decir, el mundo de los seres vivos que puedes ver a simple vista), la mayoría de nosotros obtenemos nuestros genes de la manera tradicional: de nuestros padres y los padres de nuestros padres, y así sucesivamente en un "vertical". linaje ancestral.

Parece que los organismos multicelulares suelen mantener sus genomas reproductivos cuidadosamente protegidos de genes extraños, evitando el tipo de "transferencia horizontal de genes" que se observa en las bacterias. Entonces, ¿por qué los tardígrados, con sus 1000 células, estarían tan abiertos a información genética exótica? Boothby y su equipo teorizaron que el secreto estaba en el proceso criptobiótico.

Aparentemente, cuando los organismos se secan, su ADN se rompe en pedazos. Afortunadamente, los tardígrados tienen un talento particular para volver a unir esas piezas en el momento en que se mojan nuevamente. Pero, Boothby et al. postulado, en el proceso de reparación de sus genomas, podría ser que los tardígrados cosen accidentalmente algunos genes de otras fuentes deshidratadas cercanas (como bacterias u hongos), absorbiéndolos como una esponja. Al hacer esto una y otra vez, dijo Boothby, básicamente habían sazonado su genoma con miles de genes de fuentes extranjeras [fuentes: Richards y Monier , Yong ].

Boothby y su equipo se preguntaron si este perfil genómico inusual podría contribuir a la ahora legendaria durabilidad de los tardígrados. Se tendría que hacer más investigación.

Y eso fue.

Ah, la ciencia. La ciencia es divertida, la ciencia es fascinante, pero la ciencia también juega duro. No es una profesión para los débiles de corazón o para los que se apegan sentimentalmente a un resultado de investigación. Boothby y su equipo sabían muy bien que su estudio sobre tardígrados tenía hallazgos sorprendentes, y también sabían que todos esos genes extraños podrían ser el resultado de la contaminación (es decir, algunos fragmentos de hongos y bacterias podrían haberse mezclado con los tardígrados). muestra por accidente).

Lo sabían porque la contaminación ocurre todo el tiempo. Es muy fácil que fragmentos de bacterias y hongos flotantes se mezclen con una muestra. Entonces, el equipo verificó dos y tres veces sus resultados con tecnología cada vez más sofisticada. Parece que no se puede ser demasiado cuidadoso cuando se trata de secuenciar genomas.

La tinta digital apenas se había secado en toda la emocionada cobertura de prensa de los hallazgos del equipo de Boothby antes de que una revisión cuidadosa de la evidencia por parte de otros científicos descubriera que, de hecho, había una tonelada de contaminación involucrada. Después de volver a analizar la secuenciación, parecía que en lugar de un conteo de genes extraños del 17,5 por ciento, la especie tardígrada en cuestión tenía solo alrededor del 0,4 por ciento del material. Y resulta que es una cantidad bastante estándar [fuente: Richards y Monier ]. En otras palabras, hay evidencia de transferencia horizontal de genes en los tardígrados, como la hay en todos los organismos (incluidos nosotros), pero no mucha, que es, como resulta, la cantidad habitual.

Entonces resulta que los tardígrados no son una metáfora perfecta para la durabilidad de las sociedades multiculturales, pero aún así son geniales. Han existido durante 500 millones de años , por lo que seguramente pueden enseñarnos una o dos cosas, como cómo sobrevivir en el espacio exterior, cómo reparar nuestro ADN y cómo obtener nuestro propio filo.

¡Lo mejor de todo es que puedes tenerlos como mascotas! Todo lo que necesitas es un pequeño recipiente, un poco de musgo , un microscopio y una correa muy pequeña (tendrás que pedirla especialmente). El único inconveniente es que realmente no puedes darles nombres, o puedes hacerlo, pero como todos son casi idénticos, será difícil distinguir a Charles de Charlene y Charles Jr.

Publicado originalmente: 19 de enero de 2017

¿Cuánto tiempo viven los tardígrados?

¿Son los tardígrados visibles al ojo humano?

¿Pueden morir los tardígrados?

¿Hay tardígrados por todas partes?

¿Pueden los tardígrados vivir para siempre?

Nota del autor: cómo funcionan los tardígrados

Gran parte de la literatura científica sobre los tardígrados menciona lo "lindos" que son. Creo que esto debe ser una cuestión de contexto. Si pasas mucho tiempo mirando a través de un microscopio a criaturas de aspecto extraño, tus estándares de ternura necesariamente deben reducirse. Personalmente, encuentro grotescos a los tardígrados. Quiero decir, respeto mucho su invencibilidad, pero parecen un cruce entre un topo y una balsa de piscina sobrecargada. Pero la belleza es como la belleza.

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