Organismos animales gigantes en las condiciones más duras del planeta


Encontrar organismos animales en el lugar más recóndito del planeta es relativamente normal. Es normal ver como se adaptan a esas condiciones, y una de estas curiosas adaptaciones es la que muestran algunos animales capaces de sobrevivir en entornos de 400ºC de temperatura, emanaciones de gases y a profundidades de más de 2000 m. ¿Cómo logran sobrevivir? Gracias a la simbiosis con bacterias quimiolitotrofas.

Existen organismos marinos capaces de desarrollarse alrededor de las chimeneas hidrotermales gracias a su asociación simbiótica con bacterias termófilas. Estas bacterias usan los sulfuros que les proporciona el organismo marino para convertirlos en una fuente de materia orgánica con la que el animal se desarrolla.

Gracias a determinadas adaptaciones bioquímicas de estos organismos (principalmente con hemoglobinas modificadas) pueden soportar la toxicidad del sulfuro y con adaptaciones para poder eliminar el azufre tóxico.

De esta forma, en estas fuentes hidrotermales podemos encontrar diferentes Pogonóforos, Poliquetos o Moluscos que en simbiosis con bacterias, son capaces de desarrollarse sin la necesidad de la luz solar.

Las bacterias termófilas, contienen a nivel de membrana una alta proporción de lípidos saturados de cadena larga, lo que hace que tenga la fluidez adecuada a altas temperaturas, así como proteínas con enlaces covalentes e interacciones hidrofóbicas, para poder tener mayor estabilidad.

Riftia pachyptila

C. Van Dover (OAR/National Undersea Research Program (NURP); College of William & Mary) by Wikipedia


Riftia pachyptila
o el gusano de tubo gigante, es un organismo descubierto en 1977, en fumarolas del Océano Pacífico a profundidades de entre 2000 y 4000 metros de profundidad.

Son capaces de tolerar condiciones extremas de temperatura y de sulfuro, gracias a adaptaciones bioquímicas que les hacen capaces de sobrevivir sin la luz solar, siendo la primera simbiosis descrita entre una bacteria y un invertebrado.

Se aloja en el interior de un gran tubo quitinoso blanco, con una pluma branquial roja que sobre sale de su extremo superior, junto con un trofosoma en el interior, donde se albergan millones de bacterias simbióticas que son aproximadamente la mitad del peso del gusano.

De esta forma, las bacterias del trofosoma y de las branquias, pueden fijar el sulfuro disuelto en el agua y convertirlo en materia orgánica, debido a diferentes reacciones de transformación.

Las plumas branquiales, son capaces de absorber las sustancias sulfurosas que expulsan las fuentes hidrotermales y gracias a hemoglobinas modificadas de la sangre, pueden adquirir y transportar el sulfuro de hidrógeno además de oxígeno.

Este sulfuro es el nutriente principal de las bacterias quimiolitotrófas que viven en los tejidos, capaces de oxidar el azufre para obtener energía y fijar el Carbono para que sea adquirido por los tejidos del gusano, de forma que se pueda alimentar sin la necesidad de la luz solar.

Gracias a esa simbiosis, pueden alcanzar un tamaño medio de 1,5 metros de largo y sobre 4 centímetros de diámetro, con una longevidad de hasta 250 años.


Hydrothermal Vents – MBARIvideo

Calyptogena magnifica

Calyptogena magnifica – Fotografía de Tim Shank, Woods Hole Oceanographic Institution

Calyptogena magnifica es otro de estos organismos fascinantes. Se trata de un molusco, capaz de sobrevivir a 2.500 metros de profundidad en el Océano Pacífico y que alcanza tamaños de hasta 26 centímetros, de ahí que su nombre común sea de Almeja gigante, debido a su tamaño (una almeja normal no llega a poco más de 6 centímetros)

Descubierta también en la misma expedición, que el poliqueto anterior, el bivalvo Calyptogena magnifica no tiene un órgano especial para albergar bacterias, como tenía el poliqueto, por lo que en este caso, las alberga en la branquia.

En este caso, la hemoglobina, no se encuentra modificada por lo que es incapaz de transportar azufre en la sangre, por lo que para eso, tienen una proteínas especiales, capaces de hacerlo.

Por otra parte, las almejas adoptan morfologías especiales para poder intentar captar las distintas sustancias para las bacterias oxidantes del azufre, ya que no las incorpora todas ellas por la misma vía.

El oxígeno y el dióxido de carbono acceden de forma directa desde el medio circundante. Sin embargo, el azufre lo incorporan a través del pie, que se encuentra introducido en las hendiduras de la chimenea, donde hay una elevada concentración de sulfuro.

El sulfuro existente, “atraviesa” el tejido epitelial del pie, para llegar al sistema circulatorio, donde en combinación con proteínas, puede llegar a las branquias, donde hay bacterias para la fijación del sulfuro adquirido, creando un sistema de doble circulación con entrada de oxígeno directo por la branquia y el sulfuro a través del pie.

Dissecting a baby Calyptogena

Más información

Riftia pachyptila

Extreme ecosystem studies in the deep ocean Technological developments

Tubeworm

Why Sequence the Deep-Sea Tubeworm Riftia pachyptila?

Bacterias termófilas. Al límite de lo tolerable – Elena Sánchez Fernández

The Calyptogena magnifica chemoautotrophic symbiont genome.

Fuente hidrotermal

Thermal Vent Clam (Calyptogena magnifica) Hemoglobin

En las profundidades oscuras

– NUTRIENTES Y GASES: AZUFRE – PDF

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Acerca de andresrguez

Doctor por la Universidade de Vigo. Campo de especialización: comportamiento del plomo en suelos mineros, urbanos y campos de tiro, a través de técnicas espectroscópicas, toxicológicas y aplicación de nanopartículas.
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