Resucitan un gusano del permafrost siberiano que permaneció inactivo durante 46.000 años

Un gusano microscópico sobrevivió en el permafrost siberiano durante un récord de 46.000 años, decenas de miles de años más que los gusanos resucitados previamente por científicos.

Panagrolaimus kolymaensis. Crédito: Shatilovich et al, 2023, PLOS Genetics; (CC-BY 4.0).

El antiguo gusano redondo, o nematodo, pertenece a la especie recién descrita Panagrolaimus kolymaensis. Los investigadores descubrieron que se encontraba dentro de una madriguera de ardilla fosilizada que se extrajo del permafrost cerca del río Kolyma, en el noreste del Ártico, en 2002. Los investigadores resucitaron al nematodo congelado en 2018, pero su edad y especie seguían sin estar claras.

Ahora, un estudio publicado el jueves (27 de julio) en la revista PLOS Genetics puede haber encontrado respuestas a estas preguntas.

«La supervivencia en ambientes extremos durante períodos prolongados es un desafío que solo unos pocos organismos son capaces de lograr», escribieron los autores del estudio. «Aquí mostramos que un nematodo del suelo puso su vida en suspensión durante 46.000 años en el permafrost siberiano».

Los organismos como los nematodos y los tardígrados pueden entrar en un estado latente —un proceso metabólico conocido como «criptobiosis»— en respuesta a estados intermedios congelados o extremadamente deshidratados conocidos como criobiosis y anhidrobiosis, respectivamente. En ambos casos, las criaturas reducen su consumo de oxígeno y la cantidad de calor producido por los procesos metabólicos a niveles indetectables.

Lugar del hallazgo. Crédito: Shatilovich et al, 2023, PLOS Genetics; (CC-BY 4.0).

El nematodo recién descrito entró en criptobiosis a finales del Pleistoceno (hace 2.6 millones a 11.700 años), una época que incluye la última edad de hielo. El permafrost que aprisionaba a la diminuta criatura no se había descongelado desde entonces, lo que significa que esta es la criptobiosis más larga registrada en nematodos —por decenas de miles de años—, según el estudio. Hasta ahora, la especie de nematodo antártico Plectus murrayi y un espécimen de Tylenchus polyhypnus ostentaban este récord; el primero se congeló en musgo durante 25,5 años y el segundo se secó en un herbario durante 39 años.

Los investigadores analizaron los genes del nematodo recién descrito y los compararon con los de los gusanos redondos Caenorhabditis elegans, que fueron los primeros organismos multicelulares en secuenciar todo su genoma. En ausencia de métodos genéticos establecidos para estudiar el gusano recién descongelado, C. elegans proporcionó un organismo modelo bien estudiado para la comparación. El análisis reveló varios genes compartidos vinculados a la criptobiosis.

Los investigadores descubrieron P. kolymaensis en una madriguera de ardilla fosilizada cerca del río Kolyma, en el noreste del Ártico. Crédito: Shatilovich et al, 2023, PLOS Genetics; (CC-BY 4.0).

Para descubrir exactamente cómo los nematodos pueden sobrevivir durante períodos tan largos, los autores obtuvieron un nuevo grupo de gusanos P. kolymaensis y C. elegans y los secaron suavemente en el laboratorio. Cuando estos entraron en anhidrobiosis, el equipo observó un aumento en la producción de un azúcar llamado trehalosa, que creen que podría ayudar a proteger las membranas celulares de los nematodos de la deshidratación. Luego congelaron los gusanos a menos menos 80 grados Celsius y descubrieron que la desecación mejoraba las tasas de supervivencia de ambas especies. Las lombrices que se congelaban a esta temperatura sin deshidratarlas antes morían instantáneamente, según el estudio.

Equipados con vías moleculares para hacer frente a las condiciones del Ártico, los nematodos han evolucionado para sobrevivir en estos estados de hibernación durante muchos miles de años, concluyeron los investigadores.

Imágenes de barrido electrónico (A, C), fotografías de microscopía óptica (E, F) y presentaciones gráficas (B, D, G) del holotipo: A, B) cuerpo completo, C, D) extremos anteriores, E) cuerpo anterior, F) región del cuerpo perivulvar, G) cola. Crédito: Shatilovich et al, 2023, PLOS Genetics; (CC-BY 4.0).

«Nuestros hallazgos indican que al adaptarse para sobrevivir en un estado criptobiótico durante períodos cortos en entornos como el permafrost, algunas especies de nematodos obtuvieron el potencial para que los gusanos individuales permanecieran en ese estado durante períodos de tiempo geológicos», escribieron en el estudio.

Esto significa que las especies extintas de nematodos podrían revivir si escapan del permafrost.

«Los cambios drásticos en el entorno en el que permanecen inactivos, incluidas las fluctuaciones de temperatura y la radiactividad natural, pueden despertar a los antiguos nematodos de su profundo sueño», concluyeron.

Fuente: PLOS Genetics/Live Science. Edición: MP.