Genoma de pez revela cómo se adaptan los animales para vivir en ambientes hostiles

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Madrid. Una criatura fofa y translúcida llamada pez caracol del hadal (Pseudoliparis swirei) es el primer animal de las profundidades extremas del océano cuyo genoma ha sido secuenciado.

Su mapa genético está revelando la base de las adaptaciones que permiten a los animales vivir en ambientes hostiles, como la Fosa de las Marianas, el lugar más profundo del océano.

Las criaturas de aguas profundas deben hacer frente a un ambiente frío, oscuro y de extrema presión. Pero sin el genoma de algún animal que viva por debajo de los 6 mil metros, región conocida como la zona hadal o del hades, los científicos no estaban seguros de cómo adquirieron las adaptaciones necesarias para sobrevivir. Los resultados publicados este lunes en Nature Ecology &Evolution apuntan a cambios esqueléticos y celulares en los que el pez caracol hadal confía para soportar esas duras condiciones.

Nada como este estudio se ha hecho antes, señaló Paul Yancey, biólogo marino del Whitman College en Walla Walla, Washington. Es emocionante, agregó en un comunicado la Academia de Ciencias de China.

Los autores del estudio capturaron peces caracol del hadal desde aproximadamente 7 mil metros de profundidad en la Fosa de las Marianas en el océano Pacífico occidental. Después de secuenciar el genoma de los peces, el equipo buscó pistas que explicaran las características del pez caracol, como un esqueleto hecho de cartílago y membranas celulares que funcionan bajo presiones inmensas.

La presión en la Fosa de las Marianas es similar a la que sentiría alguien si todo el peso de la Torre Eiffel descansara sobre su dedo gordo.

Análisis comparativo

Los investigadores compararon el ADN de los peces con el de un pariente cercano, el pez caracol de Tanaka (Liparis tanakae), que vive en pozas de marea. Las dos especies se separaron de un ancestro común hace unos 20 millones de años.

Hay varios cambios genéticos en el mapa del pez caracol hadal relacionados con una rápida adaptación a las profundidades marinas, puntualizó Shunping He, ictiólogo de la Academia China de Ciencias en Wuhan y coautor del estudio.

Las altas presiones en la Fosa de las Marianas aplastarían los huesos normales. Sin embargo, un gen integral del endurecimiento de los huesos está inactivo en el pez caracol hadal, lo que concuerda con la idea de que un esqueleto hecho de cartílago es más tolerante a la presión, escriben los autores.

Ese pez también ha perdido varios genes involucrados en la detección de la luz. Sin embargo, se encontraron cinco de esos genes aún activos, lo que sugiere que los peces podrían tener capacidad residual para ver.

Función de los ácidos grasos

Algunos grupos de genes, muchos de los cuales están involucrados en el metabolismo de los ácidos grasos, se han expandido en la especie estudiada. Los autores apuntaron que la presencia de ciertos ácidos grasos ayuda a las membranas celulares a mantenerse flexibles a grandes profundidades. De lo contrario, la alta presión puede hacer que esas membranas se vuelvan rígidas e impenetrables. Otros genes actúan para evitar que las proteínas se plieguen incorrectamente bajo una presión extrema.

Es emocionante ver esta secuencia del genoma, así como ideas sobre cómo los vertebrados se adaptan a las profundidades extremas, precisó Santiago Herrera, ecólogo molecular en la Universidad de Lehigh en Bethlehem, Pensilvania. Comprender cómo esta vida es posible en ese entorno es realmente innovador.

Natalya Gallo, del Instituto Scripps de Oceanografía en La Jolla, California, sostuvo que ahora se pueden realizar experimentos en el laboratorio con herramientas como CRISPR, editar genes para explorar los rasgos que controlan.

 

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