El pez que inventó el anticongelante

Un pez, para poder sobrevivir en las aguas frías de la Antártida inventó un anticongelante, agrandó el corazón, cambió su sangre y se deshizo de partes que habían estado presentes en todos los tipos de peces desde hace 500 millones de años.

 

En el océano Atlántico, a 2 000 km del Cabo de Buena Esperanza, se encuentra una diminuta isla llamada Bouvet, conocida como la isla más remota del mundo. Con una gruesa capa de hielo que termina abruptamente en cortantes acantilados con playas de arenas negras volcánicas, y una temperatura media por debajo del punto de congelación del agua, no es que sea un bonito lugar de vacaciones. Desembarcar no es fácil y la mejor forma de hacerlo es desde un helicóptero.

En 1928 el buque noruego Norvegia recaló en la isla con el objeto de convertirla en refugio y almacén de provisiones para marineros naufragados. Los marineros del Norvegia estuvieron allí un mes. Entre ellos se encontraba el biólogo del barco, Ditlef Rustad, un estudiante de zoología, que capturó un curioso pez: grandes ojos, una gran mandíbula llena de dientes, largas espinas en el pectoral y la cola y lo más sorprendente, daba la impresión al mirarlo de ser transparente. Al examinarlo más cuidadosamente descubrió que ese aspecto de “pez cocodrilo blanco” era debido a que su sangre no tenía color alguno.

El reto de vivir en aguas muy frías

El Champsocephalus gunnari, como otros muchos peces que viven en la frías aguas antárticas, no posee glóbulos rojos, presentes en todos los vertebrados del planeta y cuyo característico color viene dado por la presencia de la hemoglobina, que fija el oxígeno en su interior y lo transporta a las células del cuerpo. El estudio de su ADN ha descubierto que los dos genes que codifican la parte globina de la molécula han desaparecido. Uno es un simple fósil molecular, un recuerdo almacenado en su genoma de “algo” que hace decenas de millones de años cumplió una función y que se ha ido erosionando como un fósil expuesto a la intemperie. El otro, que suele encontrarse justo al lado del anterior, ha desaparecido completamente.

Los peces que viven en el océano antártico, para reducir el aumento de viscosidad en la sangre debido a las bajísimas temperaturas del agua, deben reducir la densidad de glóbulos rojos en la sangre. De este modo, si nosotros tenemos un hematocrito de un 45%, ellos lo han bajado de un 15 a un 18%. Este pez ha llevado la reducción al extremo, de manera que su sangre solo transporta un 1% de células, y todas ellas glóbulos blancos. Por sus venas corre, literalmente, agua helada.

Anticongelante en la sangre

El corazón de este pez, más grande que en el resto, tiene un color pálido, en nada parecido al rosáceo del resto de los vertebrados y que es debido a la presencia de una proteína llamada mioglobina. En el caso del ‘pez-hielo’ se han insertado 5 letras en el gen que codifica esta proteína y que lo altera completamente, convirtiéndolo en un gen fósil. Pero lo más interesante es que uno de los procesos de adaptación a tan helador entorno consiste en la aparición de genes que crean proteínas anticongelantes, que evitan que el pobre pez se convierta en una estatua de hielo. ¿De dónde han surgido? La respuesta la encontraron Cheng, DeVries y sus colegas de la Universidad de Illinois en 1997: todo tiene su origen en un gen de 9 letras que codificaba una enzima digestiva, fue reinstalado en otra parte del genoma y código evolucionó hasta convertirse en el que codifica el tan necesario anticongelante.

Un ejemplo del proceso evolutivo

Este pez antártico es un claro ejemplo del proceso evolutivo. Para sobrevivir en un ambiente extremo inventó un anticongelante, agrandó el corazón, cambió su sangre y se deshizo de partes que habían estado presentes en todos los tipos de peces desde hace 500 millones de años. Como dice el biólogo Sean B. Carroll, es “como cambiar completamente el motor mientras el coche está funcionando”.

El ADN de todas las especies es una prueba de cómo ha funcionado el proceso evolutivo descubierto por Darwin. Como en el caso del pez antártico, los nuevos elementos no aparecen como por ensalmo, diseñados desde cero, sino que se utilizan los materiales que están disponibles. Con las armas de la biología molecular somos capaces de seguir las huellas que millones de años de evolución han dejado en el patrimonio genético de todas las especies. Algunos de estos pasos son muy pequeños, como el cambio de una simple letra en el código de un gen; otros son más grandes, con la desaparición de genes enteros. El genoma no es simplemente un inventario de todos los genes que operan en nuestro organismo; es también una ventana a nuestro pasado más lejano.

Referencia: 

Carroll, A. B. (2005) Endless forms most beautiful, Norton & Co

Miguel Ángel Sabadell

Miguel Ángel Sabadell

Astrofísico y doctor en física teórica. Miembro del Comité Editorial de Muy Interesante, es autor de catorce libros, más de 300 artículos y creador de una treintena de proyectos de divulgación científica. Es colaborador habitual en prensa, radio y televisión, y consultor para exposiciones temporales y museos.

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