Un gusano, luego de permanecer hibernando desde el pleistocenos como una larva, volvió a la vida. El nematodo Panagrolaimus kolymaensis se encontraba congelado vivo desde el Pleistoceno en suelo de un antiguo agujero de topo, excavado a unos 130 pies bajo la superficie, en el permafrost siberiano.
El Pleistoceno es una de los periodos geológicos más estudiados por su riqueza en fósiles y su relevancia en la evolución de la vida en la Tierra, incluida la aparición y desarrollo de los humanos. Proporciona información valiosa sobre cómo los organismos y los ecosistemas responden a los cambios climáticos, de particular relevancia en el contexto del cambio climático actual.
Los científicos están desconcertados ante esta hazaña de la naturaleza y desean determinar cómo el nematodo logró sobrevivir a eras geológicas enteras. El descubrimiento podría tener implicaciones para la astrobiología y la búsqueda de vida extraterrestre y ofrecer respuesta a los retos del calentamiento global.
Asombroso superpoder
Algunas criaturas microscópicas la capacidad de detener su vida para sobrevivir en entornos hostiles. Pueden entrar en un estado de criptobiosis, una especie de letargo para sobrevivir en entornos hostiles. Ralentizan su metabolismo hasta niveles indetectables, un profundo sueño que les permite resistir condiciones extremas.
El crustáceo fue encontrado en 1936 en el permafrost del lago Baikal en Rusia. Casi un siglo después, en 2021, la ciencia lograron «despertar» o «resucitar» rotíferos bdelloides, animales multicelulares microscópicos, después de pasar 24.000 años en el permafrost siberiano. Antes se se había «deshibernado» un nematodo antártico que pasó pasar varias décadas congelado.
Panagrolaimus kolymaensis
Mediante la datación por radiocarbono se confirmó que este suelo tenía 46.000 años. En el mundo microscópico, el tiempo no es un obstáculo y la vida puede detenerse y reanudarse después de milenios. El nematodo fue bautizado Panagrolaimus kolymaensis en honor al río Kolyma donde fueron encontrados. Kolyma también fue uno de los campos de concentración más terribles e inhumanos de la extinta Unión Soviética.
En 2018, dos tipos de nematodos microscópicos fueron descubiertos y revividos en el permafrost siberiano. Se les estima una antigüedad de 42.000 años. Un estudio publicado en 2023 en PLOS Genetics sugiere que estos nematodos, según la datación de la materia vegetal encontrada en su entorno, tienen 46.000 años.
El biólogo celular emérito Teymuras Kurzchalia, uno de los autores del estudio, confía en los procedimientos de esterilidad utilizados para evitar la contaminación moderna. Además, los análisis genéticos revelaron complejidad como organismos partenogénicos y triploides. Al comparar sus genes con los de sus parientes modernos, la especie Caenorhabditis elegans, se determinó que algunos de los mecanismos que les permiten sobrevivir a la congelación son similares y muy eficientes para enfrentar condiciones extremas. Podrían enseñar mucho sobre la resistencia de la vida.
Genética fascinante
El análisis genético del Panagrolaimus kolymaensi, ha presentado algunos desafíos. Como especie es partenogénica, que las hembras pueden reproducirse sin mach, y también son triploides, tienen tres copias de cada cromosoma en lugar de las dos normales.
Los investigadores identificaron los genes que el nematodo Caenorhabditis elegans utiliza cuando entra en un estado de criptobiosis o de larva dauer que procesar un azúcar llamado trehalosa que actúa como un ‘anticongelante’ natural. Eso genes también están presentes en la P. kolymaensis. Kurzchalia afirma que este «kit de supervivencia» ha sido el mismo durante 46.000 años y ha ha permanecido prácticamente inalterado.
¿Fósiles vivientes?
La comunidad científica no ha llegado a un consenso sobre la edad real del nematodo. Algunos expertos dicen que son auténticos fósiles vivientes, mientras que otros sugieren que podrían ser producto de contaminación de la muestra. Los nematodos están en todas partes. En suelo, el agua y en el fondo de los océanos. Son de los organismos más comunes y ubicuos de la Tierra. William
Ann Burnell, profesora emérita de Biología de la Universidad irlandesa de Maynooth, dice que las especies de Panagrolaimus se encuentran en todo el mundo y son conocidas por su capacidad de sobrevivir en entornos hostiles. Si los nematodos encontrados en el permafrost siberiano tienen realmente 46.000 años, serían el ejemplo más duradero de criptobiosis jamás registrado.
Byron Adams, biólogo de la Universidad Brigham Young, cree que la datación de los nematodos podrían ser producto de una contaminación moderna. Aunque no duda de la edad del material vegetal encontrado en el permafrost. David Wharton, profesor emérito de zoología de la Universidad neozelandesa de Otago, también tiene sus dudas. Dice que el mecanismo de congelación probado por los investigadores no es realista. «No es una situación natura que las temperaturas descenderían gradualmente y que el agua siga presente. Los nematodos necesitan agua para estar activos y reproducirse, parece más probable que se hayan congelado en contacto con el agua”, argumenta.
Fue fácil revivirlo
Los investigadores alemanes que analizaron el genoma del nematodo del permafrost siberiano dicen que se trata de una nueva especie del Pleistoceno que comparte con el nematodo Caenorhabditis elegans un conjunto de herramientas moleculares para sobrevivir. El jefe de grupo del Instituto de Zoología de la Universidad de Colonia, Philipp Schiffer, afirma que existe una razón práctica para estudiar cómo estas criaturas se aletargan para sobrevivir en entornos extremos. «Puede revelar más sobre cómo los animales, a nivel molecular, pueden adaptarse a medida que cambian los hábitats por el aumento de las temperaturas y los cambios en los patrones climáticos. “Necesitamos saber cómo se adaptaron a las condiciones extremas a través de la evolución para quizá ayudar a las especies que viven hoy en día y también a los humanos”, asentó.
El proceso para revive los Panagrolaimus kolymaensis es sencillo: descongelan la tierra evitando calentarla demasiado rápido para no dañarlos. Luego los gusanos se retuercen ycomen bacterias en una placa de laboratorio y se reproducen. Aunque el nematodo original ya no existe, los científicos han criado más de 100 generaciones a partir del espécimen único.
Animación suspendida
Experimentos han demostrado que, al igual que su pariente, la C. elegans, el siberiano sobrevive mejor a la congelación y la desecación si se expone a condiciones ligeramente desecantes antes de la ultracongelación. En el acondicionamiento, los nematodos bombea la trehalosa que protege su ADN, células y proteínas de la degradación. Los científicos ahora tratan de desentrañar qué proteínas son necesarias. También queda mucho por entender sobre los mecanismos de la tolerancia a la desecación.
Los investigadores intentan determinar si existe un tiempo límite para que un organismo pueda sobrevivir y resucitar. También qué significa para la evolución que animales que normalmente viven, se reproducen y mueren en unas semanas puedan prolongar su existencia durante milenios.
La criptobiosis de P. kolymaensis abre nuevas líneas de investigación tanto en conservación como en biotecnología. Los estudios sobre cómo pueden adaptarse y sobrevivir en condiciones extremas podrían mejorar las estrategias de conservación y el desarrollo de herramientas y terapias en el campo del envejecimiento. Por ejemplo, las técnicas que le permiten sobrevivir en condiciones extremas por períodos prolongados podrían actuar como reservorios naturales de biodiversidad en ambientes hostiles o en cambio climático.
También podría proveer estrategias de conservación ex situ para mantener especies en estado de animación suspendida hasta que puedan ser reintroducidos en su hábitat natural o trasladados a nuevos hábitats más favorables. Los mecanismos moleculares y bioquímicos que permiten la criptobiosis podrían aplicarse en la criopreservación de células, tejidos y órganos humanos. Asimismo, podría conducir al desarrollo de fármacos o terapias dirigidas a controlar el metabolismo celular con aplicaciones potenciales en enfermedades metabólicas, cáncer y envejecimiento.
«Este descubrimiento nos muestra que la vida es mucho más resistente de lo que imaginábamos y que el futuro de la biología está lleno de sorpresas».
Teymuras Kurzchalia
Clave para la supervivencia
El hallazgo del nematodo siberiano podría tener implicaciones cruciales para la supervivencia de las especies en entornos inhóspitos. Su criptobiosis podría permitir viajes interestelares sin dificultades. Incluso hacer realidad el viejo anhelo de prolongar la vida en animación suspendida hasta que se encuentren soluciones médicas para diversas enfermedades. También podría arrojar luz en la lucha contra el envejecimiento.
El nematodo siberiano invita a reflexionar sobre la naturaleza de la vida y la muerte. Al observar como el pequeño organismo ha desafiado las leyes de la naturaleza, la preguntamos si es posible extender la vida humana indefinidamente. La imaginación humana no tiene límites y el futuro de la humanidad está lleno de posibilidades. Lo que hoy parece ciencia ficción podría convertirse esta tarde.
También en Cambio16.com:
Conforme a los criterios de 
Saber más
