Científicos descubren vida extrema dentro del hielo del Ártico
Por primera vez, investigadores informan que las algas árticas pueden moverse a -15 °C (la temperatura más baja jamás registrada para el movimiento en células vivas complejas). ¡Descubre más aquí!
Si extraemos un núcleo de hielo de los bordes exteriores del casquete glaciar ártico, podemos detectar lo que parece ser una fina línea de tierra , como se muestra en la imagen superior.
Se trata de diatomeas, algas unicelulares con paredes exteriores de vidrio. Su presencia en el hielo no es nueva, pero dado que parecían estar atrapadas y latentes, pocos investigadores se molestaron en estudiarlas.
Pero una nueva investigación de Stanford ha revelado que las diatomeas árticas no son inmóviles ni están enterradas. No solo sobreviven, sino que se deslizan hacia los libros de récords.
Esto no es criobiología de ciencia ficción de los 80. Las diatomeas son tan activas como te puedas imaginar, incluso a temperaturas de hasta -15 °C, lo cual es increíblemente sorprendente.
Manu Prakash, profesor asociado de Bioingeniería en las Facultades de Ingeniería y Medicina, y autor del estudio
Esta temperatura es la más baja jamás registrada para el movimiento de una célula eucariota, el tipo de célula compleja presente en plantas, animales, hongos y otros organismos, que se caracteriza por tener un núcleo encerrado en una membrana.
«Se puede ver a las diatomeas deslizándose, como si patinaran sobre hielo», afirmó Qing Zhang, autor principal e investigador postdoctoral en Stanford, quien recopiló las muestras durante una expedición de investigación al Ártico.
Ella y sus colegas demostraron no sólo el movimiento a estas temperaturas extremadamente bajas, sino también que este deslizamiento, o “patinaje”, depende de una combinación de moco y motores moleculares.
Las diatomeas árticas muestran una adaptación avanzada
Las diatomeas estudiadas en esta investigación proceden de una expedición de 45 días al Ártico, en el mar de Chukchi , a bordo del buque de investigación Sikuliaq , propiedad de la Fundación Nacional de Ciencias y operado por la Universidad de Alaska Fairbanks .
Investigadores del Laboratorio Prakash y el laboratorio de Kevin Arrigo, profesor de ciencias del sistema terrestre en la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford, recolectaron núcleos de hielo de 12 estaciones durante el verano de 2023. Utilizando una serie de microscopios a bordo del barco, que el Laboratorio Prakash ha estado desarrollando durante años, el equipo pudo capturar imágenes del interior del hielo y documentar las vidas secretas de estas increíbles diatomeas árticas.
De vuelta en el laboratorio, el equipo extrajo diatomeas de los núcleos de hielo y recreó sus entornos en una placa de Petri con una fina capa de agua dulce congelada y una capa de agua salada muy fría. Cuando se forma hielo en el Ártico, expulsa la sal, dejando hielo de agua dulce con diminutos canales microfluídicos, por lo que el laboratorio también creó canales en el hielo.
Al bajar las temperaturas por debajo de cero, las diatomeas se deslizaron por canales del grosor de un cabello. Otros experimentos, con geles sembrados con perlas fluorescentes, rastrearon sus movimientos como si fueran huellas en la arena.
Lo sorprendente es que las diatomeas se mueven sin doblarse, apretarse ni usar apéndices. En cambio, realizan la habilidad que muchas diatomeas exhiben: el planeo.
El mecanismo de cuerda de mucílago depende de la actina y la miosina , el mismo sistema biológico que impulsa el movimiento muscular humano. Cómo esta maquinaria continúa funcionando en condiciones bajo cero es ahora una pregunta clave de investigación en la que trabaja el laboratorio. Cuando el equipo comparó las diatomeas árticas con sus parientes de regiones templadas que se deslizaban sobre el vidrio, las especies polares se desplazaron mucho más rápido, lo que indica una ventaja evolutiva.
El panorama más amplio
El Laboratorio Prakash aprovechó al máximo su tiempo en el Ártico y recopiló una gran cantidad de datos sobre diversos proyectos, más allá de las diatomeas. Entre ellos, se encontraban imágenes de drones capturadas bajo el hielo , que demuestran claramente el potencial de este trabajo.
Saber que las diatomeas son activas plantea preguntas más amplias sobre la adaptación a un entorno polar cambiante. ¿Podrían estar moviendo recursos a través de la red trófica ártica, alimentando desde peces hasta osos polares? ¿Podrían sus rastros de mucosidad incluso estar sembrando nuevas formaciones de hielo, de forma similar a como se forman las perlas alrededor de los granos de arena?
Normalmente, dijo Prakash, no se involucraría con este tipo de idea emergente, pero esta vez lo que está en juego es diferente. "Muchos de mis colegas me dicen que, en los próximos 25 a 30 años, no habrá Ártico.
Cuando se pierden los ecosistemas, perdemos el conocimiento sobre ramas enteras de nuestro árbol de la vida", dijo, señalando que se espera que los recortes presupuestarios en la Fundación Nacional de Ciencias reduzcan la financiación para la investigación polar en un 70%.
Referencias de la noticia
Qing Zhang, Hope T. Leng, Hongquan Li, Kevin R. Arrigo y Manu Prakash. Las diatomeas deslizadoras sobre hielo establecen límites récord de temperatura para la motilidad en una célula eucariota . Biofísica y Biología Computacional (2025).