EVOLUCIÓN

El coste de ser un "pez de hielo"

La fisiología de los peces que viven en la Antártida aún guarda muchas sorpresas. Un equipo de científicos acaba de descubrir que las proteínas que les sirven de 'anticongelante' provocan a la vez la acumulación de cristales de hielo.

Aspecto de uno de estos blénidos antárticos
Aspecto de uno de estos blénidos antárticos Icefishuk (Wikimedia Commons)

Si soltáramos cualquier pez del Mediterráneo en las aguas de la Antártida moriría a los pocos segundos con su sangre congelada. Sin embargo, y a pesar de que las temperaturas alcanzan los -2 °C, en este lugar vive un abundante grupo de peces, conocidos como “blénidos antárticos” o Notothenioidei, sin que su sangre pase a estado sólido. ¿Cómo lo hacen? 

Estos "peces de hielo" sobreviven gracias a la presencia de glicoproteínas en sangre (AFPs), que actúan como anticongelantes e impiden la formación de hielo. Paradójicamente, la acumulación de estas proteínas también resultaría letal para el pez, lo que también ocasionaría su muerte. Además, estas moléculas no impiden completamente la aparición de hielo, sino que cambian las condiciones del fluido y la temperatura a la que esos cristales se seguirían expandiendo, como si fueran una especie de freno. La duda que les quedaba a los científicos era: ¿cómo se deshacen los peces de las pequeñas cantidades de hielo que se forman en su sangre durante los periodos más fríos? 

Las proteínas anticongelantes impiden que el hielo se expanda, pero tienen un coste oculto

El equipo de Paul A. Cziko ha pasado años estudiando este mecanismo y se ha llevado una interesante sorpresa. Los científicos han capturado y tomado muestras de decenas de peces durante varias temporadas en el Estrecho de McMurdo (basta hacer un agujero en el hielo y poner cualquier cosa de cebo, aseguran, porque estos peces atacan a todo lo que se mueve). También han registrado las temperaturas de la zona en la última década y han realizado una serie de pruebas, tanto in vitro como en los propios animales, para ver qué ocurría con estos pequeños cristales en sangre durante los periodos menos fríos, cuando el aumento de la temperatura debería ayudar a reabsorberlos. 

Lo curioso del asunto, y el meollo del trabajo que publican esta semana en la revista PNAS, es que las proteínas que sirven de anticongelante también tienen la propiedad de impedir que estos pequeños cristales de hielo se disuelvan durante el verano. Estos cristales siguen en la sangre del pez, por lo tanto, a pesar de que las temperaturas de esta zona del océano llegan a estar a 1 °C por encima del punto de fusión durante 24 horas seguidas.  En la década entre 1999 y 2012, aseguran, el agua del mar ha sobrepasado este límite en la mayoría de los veranos, a pesar de lo cual las pequeñas cantidades de hielo no desaparecen de la sangre de los peces

Es un caso típico en la naturaleza, un toma y daca entre ventajas y costes evolutivos

La conclusión de los investigadores es que estamos ante un caso muy típico en evolución: la especie obtiene una ventaja de determinado rasgo, pero siempre quedan algunos costes ocultos. En este caso, las proteínas anticongelantes sirven al pez para vivir en aguas gélidas donde ningún otro animal de ese tamaño sobreviviría, pero estas mismas proteínas contribuyen a la acumulación de cristales de hielo a lo largo de toda su vida lo que también les perjudica. 

Referencia: Antifreeze protein-induced superheating of ice inside Antarctic notothenioid fishes inhibits melting during summer warming (PNAS) |  doi: 10.1073/pnas.1410256111

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