La experiencia de platicar con él astronauta mexicano José Hernández Moreno sobre el proyecto de identificación de tardígrados durante la Expociencias 2014 resulto extraordinaria. Fue muy satisfactorio el ver como él estaba familiarizado con estos pequeños integrante de la micro fauna. Pero ¿Quiénes son estos pequeños seres?
Es factible iniciar mencionando que si bien los microorganismos extremófilos son aquellos que requieren para su crecimiento óptimo valores extremos de factores físicos y/o químicos que son considerados desfavorables para la mayoría de los seres vivos que conocemos. Es decir, son microorganismos que se desarrollan en algún medio ambiente extremo, que se caracterizan por presentar condiciones hostiles para la vida de otros organismos tales como temperaturas extremas (ya sean altas o bajas), elevadas presiones hidrostáticas, elevada concentración de sales y los hábitats que presentan altos o bajos valores de pH, entre muchos otros. De esta forma tenemos diferentes tipos de microorganismos extremófilos: termófilos, psicrófilos, piezófilos, halófilos, alcalófilos, acidófilos, etc., sin embargo, existen también microorganismos que toleran esas condiciones límite pero no las requieren para su desarrollo óptimo; son los microorganismos extremotrofos, como es el caso de los tolerantes a la elevada sequedad o a las altas radiaciones, tales como los tardígrados también conocidos como ositos de agua.
Pero ¿Quiénes son?: Según Streble & Krauter (1988). Los tardígrados están integrados por más de 600 especies y son organismos semi-microscópicos, que oscilan aproximadamente entre los 0,1 y 1,7 mm, con una apariencia similar a la de un artrópodo. Son acuáticos y se les puede encontrar en ambientes de agua dulce, salobres y marinos. Se han reportado especies comensales en Isópodos. También se pueden encontrar en hábitats semiacuáticos como algunos charcos estacionales, o las películas de agua de los líquenes o algunos musgos. El cuerpo está segmentado en placas y poseen una cutícula no calcificada a base de lípidos, proteínas y quitina, la cual mudan al crecer. Miller (1997) menciona que presentan cuatro pares de patas y cada una de ellas termina con un set de garras, que oscila entre 3 y 6, también presentan un aparato buco-faríngeo que permite la identificación. Tienen, además un sistema nervioso metamérico con 2 cuerdas nerviosas ventrales, el sistema excretor es por medio de glándulas de Malpigio, sus sistemas muscular digestivo y reproductivo se encuentran bien desarrollados, pero carecen de un sistema circulatorio o respiratorio (La circulación se da por medio de cavidades pseudocelomadas llenas de mesodermo o por el hemocele. La respiración se da por medio de la cutícula). Son carnívoros, herbívoros, fungívoros lo que les facilita su dispersión.
¿Cómo pueden sobrevivir?: Emplean un mecanismo llamado anabiosis (de las raíces griegas ana, hacia atrás y bíosis, medios de subsistencia, lo cual se puede traducir como vuelta a la actividad vital tras de un periodo de suspensión accidental de ella) es el fenómeno en el cual un organismo disminuye su metabolismo para poder sobrevivir a condiciones ambientales principalmente la temperatura a la que se ve sometido. Muchos seres vivos presentan esta capacidad pero, cuando se habla de un clima extremo, se hace referencia a temperaturas que oscilan desde los -272°C hasta 149°C. En esas temperaturas ya no se puede hacer mención de anabiosis, sino del fenómeno llamado criptobiosis (estado extremo de la anabiosis).
David Keilin zoólogo ruso en 1959 (citado en Palacios, 1996) conceptualizo a la criptobiosis como “estado de un organismo en el cual no muestra señales visibles de vida y cuando su actividad metabólica es difícil de medir o entra en un estado latente”. La criptobiosis es conocida en múltiples organismos como: Virus, Bacterias, Hongos, incluso algunos animales como gusanos, los huevos de algunos crustáceos, nemátodos, un único insecto: Polypedilum vanderplanki (Chironomidae; Diptera) y los Tardígrados.
Criptobiosis: Lindahl (1999), menciona que la forma en que los tardígrados se han adaptado a los cambios drásticos del ambiente, es por medio de la suspensión o reducción de su metabolismo y así se aíslan a esos cambios. Este estado es considerado un estado cercano a lo que conceptualizamos como la muerte. En otros organismos la cesación del metabolismo equivale a morir, mientras que en un tardígrado, es meramente un estado de latencia. Los Tardígrados han sido revividos de este estado criptobiótico después de 120 años y han mostrado señas fuertes de vida, sin embargo, experimentos realizados en laboratorios solo han podido confirmar el estado de criptobiosis en condiciones naturales para un tardígrado, que es de aproximadamente 12 años (aunque teóricamente se tiene la sospecha de que en congelación podrían vivir para siempre).
Cuando un Tardígrado se encuentra en un estado criptobiótico, este puede resistir extremos en el ambiente que son letales para muchos otros organismos. Esto se debe a que los “tuns” que produce el cuerpo, son muy duros y resistentes a cualquier agente externo. En 1842, el naturalista francés Doyere, (citado en Creces, 2000) descubrió que los tardígrados soportaban ser calentados por un periodo corto, hasta los 125°C. En 1929, Rham incrementó la temperatura a 150°C. Los adultos tienen la capacidad de soportar temperaturas que bajan hasta los -272.8°C, en donde no hay ninguna vibración molecular y por ende ningún metabolismo puede existir. Otros agentes a los que son muy resistentes son a los rayos-X, pueden soportar hasta 570, 000 roetgens (mientras que el humano muere a los 500). También a los vacíos, como el espacio, a algunos químicos tóxicos, alcohol hirviendo y una presión 6 veces más grande que la de la base del océano más profundo.
¿Cuál es la importancia para la investigación en el espacio?: Actualmente tanto la misión FOTON-M3, como la misión realizada por el Endeavour, han llevado Tardígrados al espacio para estudiarlos y ver con gran asombro que estos pequeños seres no solo sobreviven a condiciones que resultan mortales para otras especies, sino que además, logran reproducirse en el espacio. Las aplicaciones son muchas, en la actualidad imitando el mecanismo de los tun y empleando trealosa se emplean como protectores de tejidos vivos (corazones de ratas, los cuales se ha podido conservar por 10 días) desde poder comprender el mecanismo de criptobiosis que permitiría los viajes largos al espacio con una permitiendo a la tripulación viajar en un estado de “actividad suspendida” hasta llegar a su objetivo, diseñar trajes protectores a las condiciones extremas.
Referencias
Creces. Revista electrónica, 2000. http://www.creces.cl/new/index.asp?imat=%20%20%3E%20%2066&tc=3&nc=5&art=823
Lindahl, K. Balser, S. (1999). Tardigrade facts. What Are They? Wesleyan, Illinois. Disponible en: http://www.iwu.edu/~tardisdp/tardigrade_facts.html
Palacios, G. (1996) Organización y reorganización del ADN y cromatina macronuclear durante el proceso de enquistamiento en “Colpoda Inflata”. Madrid.
Streble, H. & Krauter, D (1988)Gastrotricha & Tardigrada & Mesopsammon:Disponible en: http://www.cladocera.de/freaks/freaks.html
