Tienen una gran cantidad de los llamados genes saltarines
La supervivencia en las profundidades del mar es inherentemente desafiante: abunda la oscuridad, la temperatura está cerca del punto de congelación y es difícil conseguir comida.
Y, sin embargo, en lugar de marchitarse en las duras condiciones, muchos animales de aguas profundas, desde los enormes cangrejos araña hasta los calamares gigantes, se adaptan al crecer a un gran tamaño, empequeñeciendo a sus parientes terrestres o de aguas poco profundas. Por qué crecen tanto estos animales ha interesado a los científicos durante más de un siglo.
Ahora, al hacer una pregunta ligeramente diferente: ¿Cómo se vuelven tan grandes?, los científicos se están acercando a una respuesta.
Un equipo de investigadores secuenció recientemente el genoma del isópodo gigante Bathynomus jamesi, una primicia para un crustáceo de aguas profundas. Con cuerpos redondos y segmentados, los isópodos gigantes se parecen a las cochinillas terrestres, excepto que pueden crecer tanto y pesar como un chihuahua.
El equipo detrás del trabajo, dirigido por Jianbo Yuan, genetista de la Academia de Ciencias de China en Beijing, espera que los detalles ocultos en el código genético del animal nos ayudará a comprender mejor lo que sucede detrás de escena, genéticamente hablando, con el gigantismo de aguas profundas.
Los isópodos gigantes, o batinómidos, son los primos gigantes de los crustáceos acorazados que se encuentran pululando bajo los troncos caídos. Mientras que la especie de isópodo más pequeña mide menos de medio centímetro, los batinómidos pueden crecer 80 veces más. Los nichos que ocupan los isópodos son igualmente variados: hay más de 10.000 especies conocidas y se encuentran en todas partes, desde el fondo del océano hasta las cuevas y las cimas de las montañas. Esta diversidad fisiológica y ecológica hace que el árbol genealógico de los isópodos sea el lugar perfecto para buscar pistas sobre lo que impulsa la adaptación metros más abajo.
Imagen: El análisis de los genes de Bathynomus jamesi sugiere cómo desarrolló este isópodo gigante las adaptaciones clave que le permiten prosperar en las profundidades. Foto de Jianbo Yuan y Xiaojun Zhang
Entre las preguntas más interesantes, dice Yuan, está si los gigantes de las profundidades marinas de hoy simplemente provienen de ancestros fuertes, animales como los anomalocáridos, grandes depredadores artrópodos que existieron hace unos 50 millones de años, o si evolucionaron más recientemente bajo las presiones de la vida en las profundidades del mar. En el caso de los isópodos gigantes, su genoma apunta a esta última explicación.
Al igual que sus cuerpos, los genomas de los batinómidos son increíblemente grandes. Los investigadores encontraron que B. jamesi tiene una gran cantidad de los llamados genes saltarines o transposones, elementos transponibles que pueden moverse de un lugar a otro en el código genético del isópodo. Los genes saltarines están relacionados con altas tasas de mutación, algo que los investigadores creen que puede hacer que el isópodo esté mejor equipado para lidiar con el estrés ambiental.
Tener una gran cantidad de genes es algo que B. jamesi comparte con otros invertebrados de aguas profundas. Que los invertebrados, organismos generalmente considerados menos complejos que los vertebrados, hayan desarrollado algunos de los códigos genéticos más complejos y adaptables ha desconcertado a los científicos desde que comenzó la secuenciación del genoma.
Más allá de revelar el tamaño de su genoma, los científicos que profundizaron en la biología y la genética de B. jamesi también sugirieron posibles explicaciones para una serie de adaptaciones clave que aprovecha el animal para prosperar en las profundidades.
Imagen: Gigantismo corporal de isópodos gigantes de aguas profundas y mecanismo molecular eficiente de utilización de nutrientes (Imagen de IOCAS)
El estómago de B. jamesi, por ejemplo, puede expandirse hasta ocupar dos tercios de su cuerpo. Esto asegura que, cuando pueda encontrar comida, pueda engullir tanto como sea posible. Yuan y el equipo también encontraron en los genes de B. jamesi cambios relacionados con la función de la tiroides y la insulina, lo que probablemente aumenta la capacidad del isópodo para crecer y absorber nutrientes. Además, encontraron un truco que ralentiza la descomposición de la grasa. Mantener basura adicional en el maletero permite que los isópodos gigantes pasen años sin comer.
Alexis Weinnig, bióloga de aguas profundas y genetista del Laboratorio de Investigación de Leetown en Virginia Occidental que no participó en el estudio, dice que le gusta que Yuan y su equipo estén tratando de comprender mejor los isópodos de aguas profundas a través de sus genes. Al vivir en las profundidades del mar, los isópodos son difíciles de encontrar y más difíciles de estudiar en el campo. "Creo que entrar en la genética básica será un factor importante para comprender las razones subyacentes del gigantismo", dice.
Weinnig espera que el hallazgo le recuerde a la gente que más allá de su potencial para ayudar a dar sentido a un dilema científico, las especies de aguas profundas merecen ser el centro de atención.
"Perdemos la noción de lo increíble que es que estos animales vivan en nuestro planeta", dice Weinnig. "Tienen que ser ingeniosos en todos los ámbitos... con la reproducción, con el procesamiento metabólico. Todo tiene que ser usado para que nada se desequilibre".
La secuenciación del ADN de Bathynomus jamesi se publicó en mayo en BMC Biology: Genome of a giant isopod, Bathynomus jamesi, provides insights into body size evolution and adaptation to deep-sea environment
