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Tardígrados: Animales con superpoderes

Los osos más pequeños del mundo tienen capacidades dignas de superhéroes. En realidad, no son osos propiamente dichos: los osos de agua en realidad son los tardígrados. Son animales invertebrados prácticamente indestructibles: sobreviven décadas sin agua ni alimento, a temperaturas extremas e incluso han sobrevivido al espacio exterior. Conoce al animal que parece llegado de otro planeta y aprende a observarlo en tu casa si dispones de un microscopio.

¿QUÉ ES UN TARDÍGRADO?

Oso de agua (Macrobiotus sapiens) en musgo. Foto coloreada tomada con microscopio electrónico de barrido (SEM): Foto de Nicole Ottawa & Oliver Meckes
Oso de agua (Macrobiotus sapiens) en musgo. Foto coloreada tomada con microscopio electrónico de barrido (SEM): Foto de Nicole Ottawa & Oliver Meckes

Los tardígrados u osos de agua, son un grupo de invertebrados de 0,05-1,5 mm que viven preferiblemente en lugares húmedos. Son especialmente abundantes en la película de humedad que recubre musgos y helechos, aunque no faltan especies oceánicas y de agua dulce, por lo que podemos considerar que viven en cualquier parte del mundo. Incluso a escasos metros de ti, en el hueco entre baldosa y baldosa. En un gramo de musgo se han llegado a encontrar hasta 22.000 ejemplares. Se han encontrado en la Antártida bajo capas de 5 metros de hielo, en desiertos cálidos, en fuentes termales, en montañas de 6.000 metros de altura y a profundidades oceánicas abisales. Se trata pues de animales extremófilos. Se calcula que existen más de 1.000 especies.

MORFOLOGÍA

Su nombre popular hace referencia a su aspecto y el científico a la lentitud de sus movimientos. Tienen el cuerpo dividido en 5 segmentos: el cefálico, donde tienen la boca en forma de trompa (probóscide) con dos estiletes internos y en ocasiones ojos simples  (omatidios) y pelos sensoriales,  y los 4 restantes con un par de patas por segmento. Cada pata posee unas garras para anclarse al terreno.

Vista ventral de un tardígrado donde seobservan los cinco segmentos del cuerpo. Foto de Eye Of Science/Photo LIbrary
Vista ventral de un tardígrado donde se observan los cinco segmentos del cuerpo. Imagen coloreada de microscopio electrónico de barrido (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library
Tardigrade. Coloured scanning electron micrograph (SEM) of a freshwater tardigrade or water bear (Echiniscus sp.). Tardigrades, are tiny invertebrates that live in coastal waters and freshwater habitats, as well as semi-aquatic terrestrial habitats like damp moss. They require water to obtain oxygen by gas exchange. In dry conditions, they can enter a cryptobiotic tun (or barrel) state of dessication to survive. Tardigrades feed on plant and animal cells and are found throughout the world, from the tropics to the cold polar waters.
Tardígrado (Echiniscus sp.) en el que se le pueden observar las garras. Imagen coloreada de microscopio electrónico de barrido (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

Observa en este vídeo de Craig Smith los movimientos del tardígrado con más detalle:

ALIMENTACIÓN

Gracias a los estiletes de su boca, perforan los vegetales de los que se alimentan y succionan los productos de la fotosíntesis, pero también pueden alimentarse absorbiendo el contenido celular de otros organismos microscópicos como bacterias, algas, rotíferos, nematodos… Algunos son depredadores y pueden ingerir microorganismos enteros.

Su aparato digestivo es básicamente la boca, una faringe con potentes músculos para hacer los movimientos de succión que se abre directamente al intestino y el ano. Algunas especies sólo defecan cuando mudan.

Detalle de la boca de un tardígrado. Foto de
Detalle de la boca de un tardígrado. Imagen coloreada de microscopio electrónico de barrido (SEM). Foto de Eye Of Science/Science Photo Library

ANATOMÍA INTERNA

No poseen aparato circulatorio ni respiratorio: el intercambio de gases se hace directamente por la superficie del cuerpo. Están cubiertos por una cutícula rígida que puede ser de distintos colores y que van mudando a medida que crecen. Con cada muda, pierden los estiletes bucales, que serán segregados de nuevo. Son organismos eutélicos: para crecer solamente aumentan el tamaño de sus células, no su número, que permanece constante a lo largo de su vida

REPRODUCCIÓN

Los tardígrados en general tienen sexos separados (son dioicos) y se reproducen por huevos (son ovíparos), pero también hay especies hermafroditas y partenogénenéticas (las hembras se reproducen sin ser fecundadas por ningún macho). La fecundación es externa y su desarrollo es directo, es decir, no presentan fases larvarias.

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Huevo de tardígrado. Imagen coloreada de microscopio electrónico de barrido (SEM). Foto de Eye of Science/Science Photo Library

LOS RÉCORDS DE LOS TARDÍGRADOS

Los tardígrados son animales increíblemente resistentes que han superado las siguientes condiciones:

  • Deshidratación: pueden sobrevivir durante 30 años en condiciones de laboratorio sin una sola gota de agua. Hay fuentes que aseguran que resisten hasta 120 años o que se han encontrado en hielos de 2000 años de antigüedad y han podido revivir, aunque probablemente sean exageraciones.
  • Temperaturas extremas: si hierves un tardígrado, sobrevive. Si lo sometes a temperaturas de casi el cero absoluto (-273ºC), sobrevive. Su rango de supervivencia va de -270ºC a 150ºC.
  • Presión extrema: son capaces de soportar desde el vacío hasta  6.000 atmósferas, es decir, 6 veces la presión que hay en el punto más profundo de la Tierra, la Fosa de las Marianas (11.000 metros de profundidad).
  • Radiación extrema: los tardígrados pueden soportar bombardeos de radiación en una dosis 1000 veces superior a la letal para un humano.
  • Sustancias tóxicas: si se les sumerge en éter o alcohol puro, sobreviven.
  • Espacio exterior: los tardígrados son los únicos animales que han sobrevivido al espacio exterior sin protección alguna. En 2007 la ESA (Agencia Espacial Europea), dentro del proyecto TARDIS (Tardigrades In Space) expuso tardígrados (Richtersius coronifer y Milnesium tardigradum) durante 12 días en la superficie de la nave Foton-M3 y sobrevivieron al viaje espacial. En 2011 la NASA hizo lo propio colocándolos en el exterior del transbordador espacial Endeavour y se corroboraron los resultados. Sobrevivieron al vacío, a los rayos cósmicos y a una radiación ultravioleta 1000 veces superior a la de la superficie terrestre. El proyecto Biokis (2011)  de la Agencia Espacial Italiana (ASI) estudió el impacto de estos viajes a nivel molecular.

¿CÓMO LO HACEN?

Los tardígrados son capaces de resistir estas condiciones tan extremas porque entran en estado de criptobiosis cuando las condiciones son desfavorables. Es un estado extremo de anabiosis (disminución del metabolismo). Según las condiciones que tienen que soportar, la criptobiosis se clasifica en:

  • Anhidrobiosis: en caso de deshidratación del medio, entran en “estado de tonel” ya que adoptan forma de barril para reducir su superficie y se envuelven en una capa de cera para evitar la pérdida del agua por transpiración. Para evitar la muerte de las células, sintetizan trehalosa, un azúcar que sustituye al agua de su cuerpo y mantiene intacta la estructura de las membranas celulares. Reducen el contenido de agua de su cuerpo hasta sólo un 1% y seguidamente detienen su metabolismo casi por completo (0,01% por debajo de lo normal).

    Tardígrado deshidratado. Foto de Photo Science Library
    Tardígrado deshidratado. Foto de Photo Science Library
  • Criobiosis: en caso de someterse a bajas temperaturas, el agua de casi cualquier ser vivo cristaliza, rompe la estructura de las células y el ser vivo muere. Pero los tardígrados utilizan proteínas que congelan bruscamente el agua de las células en forma de pequeños cristales, con lo que logran evitar su rotura.
  • Osmobiosis: se da en caso de aumento de la concentración salina del medio.
  • Anoxibiosis: en caso de falta de oxígeno, entran en un estado de inactividad en el que dejan su cuerpo totalmente estirado, por lo que necesitan agua para mantenerse turgentes.

En el caso de las exposiciones  a las radiaciones, que destruirían el ADN, se ha observado que los tardígrados son capaces de reparar el material genético dañado.

Estas técnicas ya han sido imitadas en campos como la medicina, conservando órganos de ratas para posteriormente “revivirlos” y pueden abrir otras vías de conservación de tejidos vivos y trasplantes. También abren nuevos campos en la exploración espacial de vida extraterrestre (astrobiología) e incluso en la exploración humana del espacio para resistir largos viajes interplanetarios, en ideas por el momento, más cercanas a la ciencia ficción que a la realidad.

¿SON EXTRATERRESTRES?

El escaso registro fósil, su parentesco evolutivo poco claro y su gran resistencia, provocaron hipótesis que especulaban con la posibilidad que los tardígrados hayan venido del espacio exterior.  No se trata de una idea descabellada, aunque altamente improbable. La panspermia es la hipótesis por la cual la vida, o mejor dicho, las moléculas orgánicas complejas, no se originaron en la Tierra, sino que llegaron gracias a meteoritos durante los inicios del Sistema Solar. De hecho, se han encontrado meteoritos con aminoácidos (moléculas indispensables para la vida) en su composición, por lo que la panspermia es una hipótesis que no se puede descartar todavía.

Foto de Eye Of Science/Photolife Library
Foto de Eye Of Science/Photolife Library

Pero no es el caso de los tardígrados: su ADN es igual al del resto de seres vivos terrestres y los últimos estudios filogenéticos los emparentan con los onicóforos (animales parecidos a gusanos), asquelmintos y artrópodos. Lo fascinante es que es el animal con más ADN ajeno: hasta el 16% de su genoma pertenece a hongos, bacterias o arqueas, obtenidos por un proceso llamado transferencia genética horizontal. La presencia de genes ajenos en otras especies animales no suele ser más del 1%. ¿Será esto lo que le ha permitido desarrollar esta gran resistencia?

¿QUIERES BUSCAR TARDÍGRADOS POR TI MISMO Y OBSERVARLOS EN ACCIÓN?

Al ser tan comunes y habitar potencialmente casi cualquier lugar, si dispones de un microscopio, por sencillo que sea, puedes buscar y ver tardígrados vivos con tus propios ojos:

    • Coge un trozo de musgo de una roca o muro, mejor si está un poco seco.
    • Déjalo secar al sol y límpialo de tierra y otros restos grandes.
    • Ponlo al revés en un recipiente transparente (como una placa de Petri), empápalo con agua y déjalo reposar unas horas.
    • Retira el musgo y busca los tardígrados en el agua del recipiente (ponlo en un fondo negro para ver más fácilmente). Si hay suerte, con una lupa podrás verlos moverse.
    • Cógelos con una pipeta o cuentagotas, colócalos en el portaobjetos y a ¡disfrutar! Podrías ver cosas parecidas a ésta:

Mireia Querol Rovira

REFERENCIAS

Conoce al velociraptor actual

Existen algunas historias sobre águilas que raptan niños, refranes de pájaros que sacan los ojos, películas de pájaros asesinos… ¿Pero existe realmente algun ave capaz de matar una persona? ¿Son las rapaces las aves más peligrosas? Sigue leyendo para saber más.

EL CASUARIO

Según el Libro Guiness de los Récords, el ave más peligrosa del mundo es el casuario. Los casuarios (familia Casuariidae), igual que el emú (con el que está emparentado) y el avestruz, son aves corredoras (hasta 50 km/h) no voladoras. También son buenas nadadoras y capaces de saltar hasta casi 2 metros. Habitan en Nueva Guinea, norte de Australia (Queensland) e islas vecinas (Ceram, Aru).

Casuario (casuarius unnapendiculatus). Foto de Quartl
Casuario unicarunculado (Casuarius unnapendiculatus). Foto de Quartl

Existen tres especies: el casuario común o meridional (Casuarius casuarius), el casuario menor o de Bennett (Casuarius bennetti) y el casuario unicarunculado o de Salavati (Casuarius unappendiculatus). El mayor de ellos es el común, en el cual nos centraremos en este artículo. Su nombre procede del Papúa y significa “cabeza con cuernos”.

Además del tamaño (1,80 m de altura y 70 kg de peso, las hembras son más grandes que los machos), lo que destaca del casuario común es su cuello azul y rojo, desplumado, del que le cuelgan dos pieles rojas (carúnculas), junto con un casco que le corona la cabeza, que es más alto en la hembra. Este casco está formado por hueso trabecular (hueso esponjoso) cubierto de piel dura (queratinizada), que le ayuda a abrirse camino por la densa vegetación de las selvas húmedas donde vive o como reclamo sexual. También puede ser un signo de la edad y salud del animal y status respecto a sus congéneres. Se estima que pueden vivir unos 12-19 años en estado salvaje.

Primer plano de un casuario. Foto de Nick Hobgood.
Primer plano de un casuario meridional (Casuarius casuarius). Foto de Nick Hobgood.

El plumaje es negro, brillante y suelto, lo que le da un aspecto que recuerda al pelo. Las puntas son afiladas y se utilizan como defensa. Pero el verdadero peligro del casuario reside en sus patas y pies, ya que uno de sus tres dedos posee una garra de unos 10-12 cm.

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Pies del casuario, donde se observa su dedo interior modificado en una poderosa garra. Foto de Christian Ziegler

ALIMENTACIÓN

El casuario se alimenta principalmente de frutos que encuentra en el suelo, que se traga enteros. Esto los convierte en importantes dispersores de semillas, de hasta 70 especies distintas. Completa su dieta con invertebrados como insectos, pequeños vertebrados y hongos.

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Casuario comiendo quandongs, uno de sus frutos predilectos. Foto de Christian Ziegler

REPRODUCCIÓN

Los casuarios son aves de costumbres solitarias, que sólo se encuentran en época de reproducción (de junio a octubre). La hembra es dominante sobre el macho y puede aparearse con varios poniendo distintas nidadas sobre el suelo.

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Los huevos de casuario son de color verde. Foto de Christian Ziegler

Lo machos serán los encargados de incubar los huevos (de 4 a 8) durante 50 días y cuidar de los polluelos hasta un año y 4 meses. Éstos tienen un plumaje a rayas negro, castaño y blanco, y se van volviendo marrones a los 5 meses de edad. El color definitivo y el casco aparecerán entre los 2 y 4 años.

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Casuario y sus pollitos. Foto de Kaisa Breeden

COMPORTAMIENTO

Son aves tranquilas y pacíficas pero sumamente territoriales. Cuando son molestadas o se sienten amenazadas, no dudan en atacar con violencia con sus poderosas patas y pico. Al estilo de como se cree que atacaban los velociraptores, los casuarios dan grandes saltos y patadas a sus adversarios destripándolos con su poderosa garra como si se tratara de un puñal y causándoles heridas internas por los golpes. El casuario ha dado muerte por lo menos a dos personas en Australia (datos de 2009) y seguramente alguna más que no se ha documentado en poblaciones indígenas. También se han dado casos de fracturas óseas a personas, como costillas, piernas…

En este vídeo puedes ver cómo ataca el casuario:

CONSERVACIÓN Y AMENAZAS

Aunque no son peligrosos para los humanos a menos que sean molestados, la principal amenaza del casuario es la destrucción de su hábitat (sustitución de la selva por campos de cultivo) y la fragmentación del bosque, que les impide acceder al alimento y a otros grupos reproductivos. También son frecuentes los atropellos en Australia y el ataque de animales domésticos (perros, cerdos) hacia los polluelos de casuario. Por último también son víctimas de la caza descontrolada en la zona de Nueva Guinea.

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Señales de tráfico en Cape Tribulation, Australia, alertando de la presencia de casuarios. Foto de Mireia Querol

El casuario meridional está clasificado como Vulnerable en la Lista Roja de la UICN junto con el casuario unicarunculado. El casuario menor se encuentra casi amenazado. En Australia habita en zonas protegidas, y además se han implantado planes de conservación específicos por parte de Queensland Parks and Wildlife Service. No se disponen datos fiables sobre la población en Nueva Guinea.

Como hemos visto, el casuario es un ave espectacular que infunde un gran respeto y aun así, está en peligro. Te animamos a dejar tus comentarios sobre él y tus experiencias en caso que hayas viajado a su hábitat y has tenido la suerte de ver uno en libertad.

REFERENCIAS

Mireia Querol Rovira