La vida a palo seco

La vida a palo secoEstrategias para vivir sin agua

La mayoría de los organismos necesita agua para vivir. Sólo unos pocos son capaces de resistir de forma prodigiosa sin apenas probar este líquido. Para ello emplean los más sorprendentes recursos.

Miguel Ángel Sabadell

Si tuviéramos que señalar un animal capaz de sobrevivir en las condiciones más duras y secas del planeta, prácticamente habría una única elección: el camello. Se mantiene con muy poca agua, puede encontrar comida donde otros animales no lo hacen, soporta el calor y el frío extremos de los desiertos y, además, ha aprendido a vivir entre seres humanos.

Lo que puede aguantar un camello sin beber depende de la cantidad de comida a la que tiene acceso, de la temperatura durante el día y la noche, del viento y de si está descansando o trabajando. En el Sahara, este camélido puede estar varios días sin probar una gota de agua, pero eso no significa que no la necesite: la consigue de las plantas que come. Si la temperatura se encuentra entre los 30 ºC y los 35 ºC no precisaría beber en dos semanas. Claro que, si esta sube, exige su ración de agua con más frecuencia. En Mauritania, donde las temperaturas alcanzan 48 ºC por el día y 30 ºC por la noche, los camellos beben cada 5 días, aunque pueden estar hasta 10 sin una gota que echarse a la boca. Eso sí, cuando se ponen a beber no hay quien les pare: son capaces de soplarse 106 litros de una sentada y llegar a 170 litros -más de dos veces el volumen del depósito de gasolina de un coche normal- si se les deja un día entero.

La vida a palo secoAdemás, aguantan muy bien la deshidratación. Si un ser humano pierde el 12% de su peso, muere, pero un camello puede perder el 40% de agua sin estar en peligro. Esto tiene que ver con la forma de balón de rugby de sus células sanguíneas, que les permiten pasar unas junto a otras sin entorpecerse, aunque el plasma se haya reducido debido a la deshidratación. Por si fuera poco, soporta temperaturas internas de 42 ºC sin caer enfermo.

Con todos estos datos podríamos pensar que los camellos son superanimales. Y no estamos equivocados, aunque si los comparamos con otros seres vivos... Por ejemplo, la rosa de Jericó o Anastatica hierochuntica, miembro de las brasicáceas, es una pequeña planta de color gris, típica desde Marruecos al sur de Irán, que raramente alcanza los 15 cm de altura y recibe el original nombre de Planta de la Resurrección.

Decir que su comportamiento es peculiar es decir poco. Tras la estación húmeda, muere y se seca, replegando sus estambres hasta formar una bola que protege las semillas e impide que se dispersen demasiado pronto. Estas semillas son muy resistentes y pueden mantenerse durmientes durante años. Cuando empieza a llover, la planta se abre y las semillas se dispersan. Otra planta que suele venderse bajo el nombre de Rosa de Jericó es la Selaginella pilifera, un helecho americano, también denominado Planta de la Resurrección, que revive y vuelve a su color verde cuando se le moja con un poco de agua.

La NASA, por su parte, lleva desde la década de los 60 interesada en la aeroponía: cultivar plantas literalmente en el aire. Están colgadas en medio de una habitación donde cada cierto tiempo entra en funcionamiento un sistema de pulverización que introduce en el ambiente los nutrientes y el agua necesarios. Es lo más cercano a vivir sin el líquido elemento, pues esta forma de cultivar reduce la cantidad de agua necesaria en un 98% y la de fertilizante en un 60%, y no requiere ningún pesticida.



Tardígrados: chiquitísimos y además muy resistentes

Pero es en el mundo animal donde encontramos las situaciones más extrañas. Basta con mirar a unos seres misteriosos que no miden más de 1 mm de largo y que a pesar de hallarse en cualquier hábitat húmedo del mundo, desde las selvas tropicales al océano Ártico pasando por los charcos del jardín trasero de las casas, no fueron descubiertos hasta 1773 por el zoólogo alemán Johann August Ephraim Goeze, que los llamó Kleiner Wasser Bärs, ositos de agua. Pertenecen a un más que desconocido grupo de invertebrados, los tardígrados, de los que se han descrito del orden de 800 especies diferentes. Sólo el 10% vive en agua salada y el resto en agua dulce, agarrados a musgos, líquenes, vegetación acuática o en los lechos de hojas en descomposición. De cuerpo corto y gordito, poseen cuatro pares de extremidades pobremente articuladas. Pero su característica más llamativa son unas garras que se encuentran al final de ellas formando grupos de 4 a 8.

La vida a palo secoViven rodeados de una delgada capa de agua que les permite intercambiar gases con el exterior e impide que se produzca una desecación no controlada. Porque esta es una de las características más llamativas de estos diminutos animales: pueden suspender de manera reversible su metabolismo, de forma que lo hacen descender hasta un 0,01% de su valor normal -incluso pueden llegar a ser indetectables- y reducir su contenido de agua hasta menos del 1%. A esta capacidad de algunos seres vivos de perder prácticamente la totalidad del agua de su organismo se la llama anhidrobiosis. El cuerpo se encoge longitudinalmente y se pliega mientras las extremidades se invaginan. Además, la superficie se recubre de una capa de cera que ayuda a reducir la transpiración. Así pueden pasar cientos e incluso miles de años. También se acortan o cesan temporalmente sus funciones reproductoras y de crecimiento.


Rotíferos bdelloidea, unos campeones sin agua ni sexo

A este respecto, a mediados del siglo pasado un científico holandés realizó un experimento con estos pequeños invertebrados que dejó a la comunidad científica con la boca abierta: añadió agua a algunos tardígrados secos que estaban sobre la hoja también seca de un helecho que había en un museo desde el siglo XVII y los tardígrados se despertaron y siguieron su vida como antes. ¿A que son realmente impresionantes? No sólo resisten una sequedad ambiental extrema, sino que también soportan altas dosis de rayos X -más de 1.000 veces la dosis mortal para un ser humano-, temperaturas por encima de 150 ºC y -272,8 ºC, muy cerca del cero absoluto. Y, para colmo aguantan tanto presiones muy altas como el vacío del espacio.

La vida a palo secoOtros organismos capaces de sobrevivir sin agua son los rotíferos bdelloidea, unos invertebrados microscópicos con aspecto alienígena. Tienen menos de 0,5 mm de largo y están formados por unas 1.000 células. Poseen sistema nervioso y elementos sensores como ojos y antenas. Los podemos encontrar en el musgo, en los riachuelos, estanques, manantiales..., es decir, por todo el planeta salvo en las zonas polares. Pero lo que les hace fascinantes a los ojos de los investigadores no es esa habilidad suya para desecarse, sino porque abandonaron el sexo hace 100 millones de años y se reproducen por partenogénesis -el óvulo femenino se desarrolla sin necesidad de haber sido fecundado-. Los biólogos no han encontrado machos, ni hermafroditas, ni traza alguna de meiosis, el proceso que crea las células sexuales.


Se estudia cómo afecta la desecación al cuerpo humano

¿Y las células humanas? ¿Cuál es su respuesta a la desecación? Alan Tunnaclife, de la Universidad de Cambridge, es de los pocos que ha investigado este extremo, sobre todo qué genes se disparan ante una pérdida masiva de agua. "Estamos empezando a aprender qué le sucede a las células humanas cuando se deshidratan y qué proteínas se activan", comenta. Su supervivencia depende, obviamente, de lo severa que sea la ausencia del líquido elemento, pero puede alcanzar las 24 horas; nada comparable a la bacteria modelo de los bioquímicos, la Escherichia coli, que puede sobrevivir hasta 6 semanas.

El estudio de las rutas bioquímicas y de los genes de los organismos anhidrobióticos es un campo reciente de investigación. Hace tan sólo medio siglo quedó demostrado que existen unos pocos animales y plantas, además de una cantidad desconocida de microbios, capaces de secarse literalmente sin morir y permanecer así en este estado durante horas o décadas y luego recuperar todas sus funciones como si nada hubiera pasado. Fue en el cercano año de 2005 cuando se celebró por primera vez un congreso científico, auspiciado por la Society of Integrative Biology, que pretendió dar algunas respuestas a los dos grandes interrogantes que plantean estos prodigiosos seres vivos: ¿cómo toleran la desecación? ¿Por qué no hay más y por qué son tan raros? Esto último resulta chocante pues desde que la vida dio el salto a la tierra firme se ha enfrentado a un aire que en la mayoría de las ocasiones es mortalmente seco.


Hay organismos que usan sustitutos del agua para vivir

La vida a palo secoEn esa dirección apunta Roy Daniel, de la Universidad de Waikato en Hamilton, Nueva Zelanda. Para este científico el axioma bioquímico que dice que la vida necesita agua puede no ser del todo cierto. Ahí tenemos el caso de las enzimas, fundamentales para mantener la maquinaria de la vida. La visión ortodoxa es que para que trabajen debe haber agua en una cantidad que al menos sea el 20% de la masa de la enzima. "Pero los experimentos sugieren que esto es simplemente erróneo", afirma Daniel. "Hay muchos casos de enzimas que trabajan perfectamente bien en presencia de cantidades de agua muy pequeñas, lo que indica que a lo mejor el agua no es tan necesaria como imaginamos". Esto abre nuevas posibilidades a los biotecnólogos, que empiezan a experimentar con reacciones donde los sustratos están en forma gaseosa, y las enzimas, en configuración pulverulenta. Un mantra que se repite continuamente es que el agua es necesaria para la vida debido a sus extraordinarias características físico-químicas. "Empezamos a pensar que las primeras formas de vida usaron el agua simplemente porque estaba presente, no por sus propiedades", apostilla.

A medida que se van conociendo los mecanismos bioquímicos se empieza a buscar cómo sacarle provecho. Por ejemplo, John H. Crowe, de la Universidad de California, en Davis, ha estudiado durante años un azúcar involucrado en los mecanismos de tolerancia a la desecación llamado trehalosa. Los tardígrados o la Rosa de Jericó lo usan como sustituto del agua a medida que sus células se congelan, protegiendo las membranas celulares de una desecación demasiado rápida e impidiendo la formación de cristales de hielo, que las mataría. Crowe, cuya pasión por los tardígrados se remonta a sus tiempos de colegio, ha conseguido aumentar la tolerancia a la desecación en las plaquetas de la sangre humana utilizando la trehalosa. Esto es algo que puede ser de vital importancia en un futuro, pues a diferencia de los glóbulos rojos, que se pueden congelar, las plaquetas deben ser almacenadas a temperatura ambiente, lo que obliga a desecharlas pasados 5 días por riesgo de contaminación bacteriana. Quizá estos ositos del agua guarden alguna sorpresa más en su interior.

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