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MUNDO ANIMAL. El escudo ultravioleta de los "tardígrados"

 

El Paramacrobiotus muestra tolerancia a la radiación ultravioleta y exhibe fluorescencia bajo luz ultravioleta.
(Imagen: © Harikumar R. Suma y Sandeep M. Eswarappa)


Los científicos han descubierto una razón más para estar impresionados con los tardígrados ; algunas de estas criaturas microscópicas, casi indestructibles, llevan un "escudo" brillante que las protege de la radiación ultravioleta . 

Los tardígrados regordetes, también llamados lechones musgosos u osos de agua, son conocidos por su dureza, capaces de soportar el calor, el frío y la presión extremos, así como el vacío del espacio. También pueden sobrevivir a la exposición a niveles de radiación que matarían a muchas otras formas de vida.

Ahora, los científicos han descubierto nuevas pistas sobre la resistencia a la radiación de los tardígrados. Los experimentos con tardígrados del género Paramacrobiotus revelaron que la fluorescencia los protege como una capa de protector solar, transformando los dañinos rayos UV en una luz azul inofensiva, según un nuevo estudio.

La biofluorescencia baña a diversas criaturas en un resplandor inquietante. Se diferencia de la bioluminiscencia, que emite luz a través de una reacción química entre compuestos en el cuerpo del animal; pensemos en el brillo bioluminiscente producido por las luciérnagas, por ejemplo. 

En los animales fluorescentes, su brillo, generalmente rojo o verde, no es el resultado de una reacción química. Más bien, estos animales emiten fluorescencia cuando las moléculas dentro de sus células absorben partículas de luz, o fotones, de los rayos UV invisibles y emiten luz de menor energía en una longitud de onda más larga. Hay tortugas marinas con caparazones y cabezas fluorescentes, ranas y camaleones anaranjados diminutos con huesos fluorescentes. Las medusas brillan con luz fluorescente, al igual que los escorpiones, los loros, los nematodos y también los tardígrados.

Sin embargo, se sabe poco sobre cómo la mayoría de las especies fluorescentes utilizan su brillo. En el nuevo estudio, los autores cuestionaron si la fluorescencia en los tardígrados podría estar relacionada con la tolerancia a la radiación de los osos de agua.

La exposición a la radiación ultravioleta durante 15 minutos fue suficiente para matar a los tardígrados sensibles a los rayos ultravioleta en 24 horas, pero los tardígrados de Paramacrobiotus seguían vivos y sanos 30 días después. (Crédito de la imagen: Harikumar R. Suma y Sandeep M. Eswarappa)


Los científicos probaron la resistencia a los rayos UV de tardíagrados Paramacrobiotus exponiéndolos a 15 minutos de radiación a niveles lo suficientemente altos como para matar la mayoría de los microorganismos. Todos los tardígrados de Paramacrobiotus todavía estaban vivos 30 días después, mientras que los tardígrados de Hypsibius ejemplaris que eran sensibles a los rayos UV murieron dentro de las 24 horas posteriores a la exposición a la radiación, según el estudio.

No hubo diferencia en la supervivencia de estas dos especies tardígradas cuando no fueron tratadas con radiación UV. 

Los tardígrados de Paramacrobiotus también brillaban intensamente cuando se exponían a la luz ultravioleta. Sin embargo, cuando los investigadores extrajeron componentes fluorescentes de Paramacrobiotus y los aplicaron tanto a H. exelaris como al nemátodo Caenorhabditis elegans, que tampoco es fluorescente y es sensible a los rayos UV, las dos especies "mostraron tolerancia parcial a la radiación UV". Era natural pensar que ambos fenómenos estaban conectados.

Estudios anteriores insinúan que la biofluorescencia puede ofrecer protección UV en ciertos corales, y los investigadores que buscan vida extraterrestre sugieren que la biofluorescencia podría ayudar a los organismos a evolucionar y sobrevivir en mundos distantes que orbitan estrellas enanas rojas, que tienen una emisión de rayos ultravioleta más alta que nuestro sol, poblando potencialmente planetas con muchas variedades de criaturas luminosas.

Para los tardígrados terrestres que brillan intensamente, la fluorescencia podría aumentar sus posibilidades de sobrevivir en hábitats donde los osos de agua a menudo están expuestos al sol. 

La resistencia a los rayos UV proporciona a estos tardígrados la capacidad de prosperar en entornos con un índice de rayos ultravioleta alto. Por ejemplo, en regiones tropicales. 

Los hallazgos han sido publicados en la edición del 13 de octubre de la revista Biology Letters .

QUÉ SON LOS TARDÍGRADOS

Los tardígrados, a menudo llamados osos de agua o lechones musgosos, son animales casi microscópicos con cuerpos largos y regordetes y cabezas arrugadas. Tienen ocho patas y manos con cuatro a ocho garras en cada una. Aunque son extrañamente lindos, estos diminutos animales son casi indestructibles e incluso pueden sobrevivir en el espacio exterior. (Imagen: © NPS / Diane Nelson)

Los osos de agua pueden vivir en casi cualquier lugar. Prefieren vivir en sedimentos en el fondo de un lago, en trozos de musgo húmedo u otros ambientes húmedos. Pueden sobrevivir a una amplia gama de temperaturas y situaciones. 

La investigación ha encontrado que los tardígrados pueden soportar ambientes tan fríos como menos 328 grados Fahrenheit (menos 200 Celsius) o máximos de más de 300 grados F (148,9 C), según la revista Smithsonian . También pueden sobrevivir a la radiación, líquidos hirviendo, cantidades masivas de presión de hasta seis veces la presión de la parte más profunda del océano e incluso el vacío del espacio sin ninguna protección. Un estudio de 2008 publicado en la revista Current Biology encontró que algunas especies de tardígrados podrían sobrevivir 10 días en la órbita terrestre baja mientras están expuestas al vacío espacial y la radiación. 

Los tardígrados se reproducen por reproducción sexual y asexual, dependiendo de la especie. Ponen de uno a 30 huevos a la vez. Durante la reproducción sexual, la hembra pondrá los huevos y los machos los fertilizarán. En la reproducción asexual, la hembra pondrá los huevos y luego se desarrollarán sin fertilización.

De hecho,  los osos de agua podrían sobrevivir después de que la humanidad se haya ido , encontraron los investigadores. Científicos de las universidades de Harvard y Oxford analizaron las probabilidades de ciertos eventos astronómicos (asteroides que golpean la Tierra, explosiones de supernovas cercanas y explosiones de rayos gamma, por nombrar algunos) durante los próximos miles de millones de años. Luego, analizaron la probabilidad de que esos eventos acaben con las especies más resistentes de la Tierra. Y aunque tales eventos catastróficos probablemente acabarían con los humanos, los investigadores encontraron que los pequeños tardígrados sobrevivirían a la mayoría de ellos, informaron en un estudio publicado el 14 de julio de 2017,  en la revista Scientific Reports .

Los tardígrados comen líquidos para sobrevivir. Chupan los jugos de algas, líquenes y musgo. Algunas especies son carnívoras e incluso caníbales : pueden cazar a otros tardígrados

En muchas condiciones, sobreviven entrando en un estado casi mortal llamado criptobiosisSe enroscan en una bola deshidratada, llamada tun, al retraer la cabeza y las piernas. Si se vuelve a introducir en el agua, el tardígrado puede volver a la vida en unas pocas horas.  

Mientras están en criptobiosis, la actividad metabólica de los tardígrados desciende hasta el 0.01 por ciento de los niveles normales, y sus órganos están protegidos por un gel azucarado llamado trehalosaTambién parecen producir una gran cantidad de antioxidantes, lo que puede ser otra forma de proteger órganos vitales. Los osos de agua también producen una proteína que protege su ADN del daño por radiación, según una investigación de la Universidad de Tokio .

En temperaturas frías, se forman en una cuba especial que evita el crecimiento de cristales de hielo. También tienen otra defensa para cuando están en el agua. Cuando el agua en la que viven tiene poco oxígeno, se estirarán y permitirán que se reduzca su tasa metabólica. En este estado, sus músculos absorben oxígeno y agua lo suficiente como para poder sobrevivir. En 2016, los científicos revivieron dos túnicas y un huevo que habían estado en criptobiosis durante más de 30 añosEl experimento fue publicado en la revista Cryobiology . 

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