El enigma del plan corporal de los osos de agua
Un nuevo fósil de tardígrado u oso de agua —el cuarto que se conoce— arroja nueva luz sobre la historía evolutiva de estas criaturas microscópicas capaces de sobrevivir a radiaciones mortales y de vivir en el vacío del espacio.
Por la Universidad de Harvard
Un tardígrado, visto bajo la luz del microscopio. Cortesía: Sinclair Stammers
Los tardígrados, también conocidos por su aspecto como osos de agua, son unos fascinantes organismos microscópicos que llaman la atención por su increíble resistencia: pueden sobrevivir a cualquier cosa, desde radiaciones mortales hasta temperaturas árticas o el vacío del espacio. En condiciones de laboratorio extremas parece que pueden sobrevivir a temperaturas de -273 °C, casi el cero absoluto.
Y, aunque hoy en día pueden encontrarse en cualquier lugar de la Tierra donde haya agua, la historia evolutiva de estos microanimales de ocho patas sigue siendo relativamente misteriosa. La razón: escasean en el registro fósil.
Ahora, en un importante estudio publicado en la revista Communications Biology, el profesor Javier Ortega-Hernández y el doctorando Marc Mapalo, ambos del Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva de la Universidad de Harvard, han podido arrojar algo de luz sobre los orígenes de los osos de agua, así como confirmar otra entrada en el registro fósil, que ahora cuenta con solo cuatro ejemplares.
Dos tesoros fósiles del Cretácico conservados en ámbar
En su estudio, Ortega-Hernández y Mapalo echaron otro vistazo a una pieza de ámbar encontrada en Canadá en la década de 1960 que contiene el fósil de tardígrado bautizado científicamente como Beorn leggi y otro presunto tardígrado que no pudo describirse de manera sustancial en ese momento.
Utilizando microscopía láser confocal, un método generalmente empleado para estudiar la biología celular, los investigadores pudieron examinar las diminutas estructuras de los tardígrados fósiles con un detalle asombroso.
El estudio de Ortega-Hernández y Mapalo proporciona no solo una clasificación definitiva de Beorn leggi en el árbol genealógico de los tardígrados, sino también la identificación de una nueva especie de oso de agua.
Izquierda: Ámbar con los especímenes Beorn leggi y Aerobius dactylus. Derecha: Reconstrucción artística de los dos especímenes fósiles. Crédito: Marc Mapalo (ámbar) / Franz Anthony (reconstrucción artística)
«Ambos se encuentran en la misma pieza de ámbar que data del Cretácico, lo que significa que estos osos de agua vivieron con los dinosaurios—dice Ortega-Hernández. Y añade—: Las imágenes de Beorn leggi muestran siete garras bien conservadas; las garras que se curvan hacia el cuerpo son más pequeñas que las que se curvan alejándose de él, un patrón que se encuentra en los tardígrados actuales».
El segundo espécimen, que hasta ahora no había sido identificado, tiene unas garras de longitud similar en cada uno de sus tres primeros pares de patas, pero muestra unas garras exteriores más largas en su cuarto par de patas. El equipo lo bautizó como Aerobius dactylus, de aero, que significa relacionado con el aire, porque el fósil parece flotar en el aire, dentro del ámbar; y dactylo, dedo, por su larga garra.
El impulso para aplicar esta nueva tecnología a los fósiles conocidos surgió cuando Mapalo, que se autodenomina paleotardigradólogo, se topó con el libro de 2019 Osos de agua. La biología de los tardígrados.
«En uno de los capítulos, aparece una foto del tardígrado fósil más antiguo que se visualizó utilizando microscopía normal y microscopía láser confocal —comenta Mapalo. Y añade—: Y eso me dio la idea de usarlo con el fósil con el que estoy trabajando ahora».
Izquierda: Vista ventral de Beorn leggi, fotografiado con luz transmitida bajo microscopio compuesto (A), con autofluorescencia bajo microscopo confocal (B), y dibujo esquemático. Derecha: Aspecto externo de Aerobius dactylus ventral (A,D) y vista dorsal (E,F) ,fotografiados con microscopio confocal y microscopio compuesto. Dibujo esquemático (C), espécimen y garras vistos en escala de grises invertida para resaltar la intensidad de la autofluorescencia (D,F). Crédito: Marc Mapalo
El fósil, envuelto en un pedazo de ámbar de la República Dominicana, resultó ser una nueva especie de tardígrado. Mapalo, junto con Ortega-Hernández e investigadores del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, publicaron sus hallazgos en un artículo de 2021 en la revista Proceedings of the Royal Society B.
Ortega-Hernández comenta que, en su último estudio, ambos fósiles sirven como puntos críticos de calibración para lo que se llama análisis de reloj molecular, que ayuda a los científicos a estimar el momento de eventos evolutivos clave.
Por ejemplo, los últimos hallazgos sugieren que los tardígrados modernos probablemente divergieron durante el Cámbrico, hace más de 500 millones de años. La investigación también arroja luz sobre el origen de la criptobiosis, un estado que consiste en la suspensión de los procesos metabólicos, en la que algunos seres vivos entran cuando las condiciones ambientales llegan a ser extremas.
Una estrategia que les permitió superar la terrorífica extinción de finales del Pérmico
«El estudio estima que este mecanismo de supervivencia probablemente evolucionó entre mediados y finales del Paleozoico, lo que puede haber desempeñado un papel crucial a la hora de ayudar a los tardígrados a soportar la extinción masiva de finales del Pérmico, uno de los eventos de extinción más graves de la historia de la Tierra», dice Ortega-Hernández.
La investigación de Ortega-Hernández y Mapalo representa un avance significativo en el campo de la paleontología, porque ofrece nuevas vías para explorar la historia evolutiva de una de las formas de vida más resistentes del planeta.
Ejemplar de Beorn leggi, conservado en ámbar de la República Dominicana. Crédito: Marc Mapalo
«Antes de empezar mi doctorado, solo se conocían tres tardígrados fósiles, y ahora hay cuatro», comenta Mapalo. Y continúa—: La mayoría de los tardígrados fósiles, si no todos, se descubrieron realmente por casualidad. Con el ámbar dominicano, los investigadores buscaban hormigas fósiles, y por casualidad vieron allí un tardígrado fósil.
«Por eso, siempre que tengo ocasión, digo a los investigadores que trabajan con fósiles de ámbar que comprueben si tal vez hay otro tardígrado ahí, esperando a ser encontrado», concluye este paleotardigradólogo.▪️
Información facilitada por la Universidad de Harvard -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones
Fuente: Mapalo, M.A., Wolfe, J.M. & Ortega-Hernández, J. Cretaceous amber inclusions illuminate the evolutionary origin of tardigrades. Communications Biology (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-024-06643-2
