En las gélidas profundidades de la Antártida, diminutas criaturas han dominado tácticas de supervivencia que podrían revelar secretos para la resistencia al frío extremo, con implicaciones para la ciencia y la medicina. Algunas de las batallas más intensas contra el medio ambiente las libran las criaturas más pequeñas.
por Alex Dittrich
Cuando hace frío, nosotros, como animales de sangre caliente ( endotérmicos ), simplemente nos ponemos un abrigo. Otros endotérmicos pueden ser grandes, gordos o peludos para aislar su cuerpo del frío.
Sin embargo, generar calor corporal requiere mucha energía. Los insectos no lo hacen. El calor que necesitan para su metabolismo y crecimiento proviene del entorno. En parte, a esto se debe su abundancia en todo el mundo. Necesitan menos energía para crecer en comparación con animales de sangre caliente como los mamíferos y son muy hábiles para aprovechar esta ventaja.
La incapacidad de generar calor corporal propio es un problema para los insectos en lugares fríos. Están a merced de la temperatura ambiental y solo pueden crecer, desarrollarse y alimentarse cuando la temperatura es lo suficientemente cálida. Normalmente, esta temperatura óptima ronda los 20 °C.
Sin embargo, algunos insectos sobreviven cuando las temperaturas descienden por debajo del punto de congelación. Generalmente, cuando la temperatura baja de 0 °C, esto causa daños a las células animales e incluso la muerte. Este daño celular es lo que causa la congelación.
Muchos insectos utilizan una de dos estrategias simples: tolerancia a la congelación o evitación de la congelación.
Por ejemplo, producen crioprotectores, como el glicerol, que reducen su punto de congelación. Esto permite que el animal experimente un sobreenfriamiento sin congelarse. Algunos generan proteínas anticongelantes que impiden la formación de cristales de hielo en sus tejidos.
Los ácaros son comunes en la Antártida: existen cientos de especies . Algunos incluso viven en las fosas nasales de los pingüinos . Las narices de los pingüinos no solo proporcionan alimento a los ácaros que se alimentan de las células cutáneas muertas, sino también un ambiente cálido.
Sin embargo, algunos ácaros antárticos que no dependen de un huésped, como Halozetes belgicae, evitan la congelación y utilizan compuestos anticongelantes para reducir el punto de congelación de su cuerpo muy por debajo de 0 °C.
Uno de los animales terrestres más pequeños de la Antártida son los colémbolos, emparentados con los insectos primitivos, pero que carecen de algunas de las características que observamos en los insectos modernos. Por ejemplo, sus piezas bucales son internas, mientras que los insectos tienen piezas bucales externas. Un colémbolo, el Gomphiocephalus hodgsoni, puede alcanzar temperaturas de -38 °C antes de congelarse. Es una especie pequeña, de tan solo 1-2 milímetros de longitud, pero importante para el ecosistema terrestre antártico, ya que cumple una importante función como descomponedor de materia orgánica.
Sin embargo, la especie de mosquito Belgica Antarctica es el único insecto auténtico que se encuentra en la Antártida. Soporta muchos periodos de temperaturas bajo cero a lo largo de su vida y posee estrategias únicas para lidiar con el hostil clima antártico. Esta especie tarda dos años en alcanzar la edad adulta, lo que en la época de los insectos es bastante tiempo. Algunos insectos, como los pulgones, tienen varias generaciones al año .
Bélgica Antarctica puede tolerar la formación de cristales de hielo en su cuerpo, minimizando el daño que causan a los tejidos. También puede eliminar agua de su cuerpo a través de una membrana externa semipermeable, eliminando moléculas que podrían formar cristales de hielo.
Quizás entre los animales más dominantes en la Antártida, y de hecho en cualquier parte del planeta, se encuentran los nematodos. Se trata de pequeños animales con forma de gusano que viven en el suelo y sobre él. Algunas especies, como el Panagrolaimus davidi, pueden tolerar la congelación de sus células. También pueden entrar en un estado latente llamado diapausa, deshidratándose (criptobiosis), lo que impide la formación de cristales de hielo en sus células.
Otro grupo que utiliza este método para lidiar con el frío clima antártico son los tardígrados (también conocidos como osos de agua). La congelación puede prolongar la vida de estos animales. De hecho, una especie de tardígrado, conocida como Acutuncus antarcticus, fue congelada a -20 °C y descongelada 30 años después sin efectos adversos.
Los invertebrados constituyen una enorme proporción de la vida en la Tierra. Aún quedan muchas especies por descubrir , lo que podría ayudarnos a descubrir más secretos para la supervivencia en los entornos más extremos y cómo esto puede beneficiar a los humanos.
Las estrategias de tolerancia y prevención de la congelación pueden ampliar nuestro conocimiento sobre la criopreservación para medicamentos y trasplantes de órganos , optimizar el almacenamiento de alimentos , contribuir a la adaptación climática e impulsar la innovación en biotecnología y ciencia de materiales . Estudiar cómo estas formas de vida microscópicas soportan condiciones extremas podría revelar secretos sobre la evolución de la vida en la Tierra e incluso ofrecer perspectivas sobre el futuro de la criopreservación.
Este artículo se republica de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
