El gusano que desafió el tiempo: descubren una especie congelada hace 46.000 años

Se conoce como permafrost al suelo que ha permanecido congelado durante varios años consecutivos. Compuesto de tierra, rocas y sedimentos unidos por el hielo, en esta capa se han hallado especies de la Edad de Hielo como mamuts, rinocerontes lanudos, bisontes, lobos, osos cavernarios y leones cavernarios, aunque incluso podría tener formas de vida mucho más pequeñas.

En este contexto, investigadores alemanes han descifrado el genoma de un nematodo que permaneció en estado de criptobiosis –un estado metabólico que permite a algunos organismos sobrevivir a condiciones ambientales extremas– durante aproximadamente 46.000 años en el permafrost siberiano, y han identificado una nueva especie perteneciente al Pleistoceno. Según recoge la revista PLoS Genetics, este organismo comparte mecanismos moleculares de supervivencia con el modelo biológico Caenorhabditis elegans, un hallazgo que arroja luz sobre las capacidades evolutivas de resistencia a condiciones extremas.

El hallazgo inicial se remonta a 2018, cuando científicos del Instituto de Problemas Físicoquímicos y Biológicos en la Ciencia del Suelo de la Academia Rusa de Ciencias recuperaron dos nematodos congelados a 40 metros de profundidad en una madriguera fosilizada del permafrost de Siberia. La datación por radiocarbono del material vegetal circundante determinó que estos depósitos no se habían descongelado desde finales del Pleistoceno, situando la antigüedad de los gusanos entre los 45.839 y los 47.769 años.

Con estos ejemplares, un equipo conjunto del Instituto Max Planck de Biología Celular Molecular y Genética (MPI-CBG) de Dresde, el Centro de Biología de Sistemas de Dresde y el Instituto de Zoología de la Universidad de Colonia se embarcó en el estudio genético. Mediante técnicas de secuenciación avanzada, ensamblaje genómico y análisis filogenético, lograron establecer que el organismo hallado no pertenecía a ninguna especie conocida. Así nació la nueva denominación Panagrolaimus kolymaensis, en honor al río Kolyma, en cuya región fue encontrado.

El análisis reveló que este nematodo emplea rutas bioquímicas similares a las de la etapa Dauer de Caenorhabditis elegans, una fase de su desarrollo especializada en la supervivencia a condiciones adversas. «No se conocen del todo las vías moleculares y metabólicas que utilizan estos organismos criptobióticos ni cuánto tiempo serían capaces de suspender la vida», señala Vamshidhar Gade, quien participó en la investigación mientras era doctorando en el grupo del ya retirado Teymuras Kurzchalia en el MPI-CBG.

El equipo comparó el genoma del Panagrolaimus kolymaensis con el de C. elegans y halló numerosos genes en común, todos ellos implicados en la criptobiosis. De hecho, se observó que las larvas Dauer de C. elegans también pueden beneficiarse de los mecanismos de supervivencia característicos del nematodo del permafrost.

Ambos organismos produjeron trehalosa, un azúcar conocido por su capacidad de estabilizar membranas celulares durante la deshidratación, cuando fueron expuestos a condiciones de secado suave antes de la congelación. Esta estrategia permitió que P. kolymaensis sobreviviera a temperaturas de hasta -80 grados Celsius.

Los autores destacan que estos hallazgos pueden tener importantes implicaciones evolutivas. «Nuestros resultados experimentales también demuestran que Caenorhabditis elegans puede permanecer viable durante periodos más largos en estado de suspensión que los documentados anteriormente», concluyen Vamshidhar Gade y Teymuras Kurzchalia.

Finalmente, los autores destacan que disponer de un genoma contiguo de P. kolymaensis facilitará la comparación con otras especies del mismo género cuyos genomas están siendo secuenciados.