MADRID, 15 Sep. (EUROPA PRESS) -
Las diatomeas, algas unicelulares con paredes exteriores de vidrio, se deslizan por canales congelados a temperaturas bajo cero récord, impulsadas por cuerdas mucosas y motores moleculares.
Una nueva investigación de Stanford, publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences, reveló que las diatomeas árticas no están inmóviles ni sepultadas en las condiciones de frío extrema, como se pensaba.
Su asombrosa resiliencia plantea preguntas sobre cómo se adapta la vida en condiciones extremas y resalta la urgencia de estudiar los ecosistemas polares antes de que desaparezcan, según los autores.
"Esto no es criobiología de película de los 80. Las diatomeas son tan activas como podemos imaginar hasta que las temperaturas descienden hasta los -15 °C, lo cual es sumamente sorprendente", afirmó Manu Prakash, profesor asociado de bioingeniería en las Facultades de Ingeniería y Medicina y autor principal del artículo.
A 15 BAJO CERO
Esa temperatura (-15 °C) es la más baja jamás registrada para el movimiento de una célula eucariota (el tipo de célula compleja presente en plantas, animales, hongos, etc., que se define por tener un núcleo dentro de una membrana).
"Se puede observar a las diatomeas deslizándose, como si patinaran sobre hielo", explicó en un comunicado Qing Zhang, autora principal e investigadora postdoctoral de Stanford, quien recolectó las muestras durante una expedición de investigación al Ártico. Ella y sus colegas demostraron no solo la movilidad a temperaturas tan bajas, sino también que su deslizamiento (o patinaje) depende de una combinación de moco y motores moleculares. Navegando por un témpano de hielo efervescente
Las diatomeas que se presentan en esta investigación son el resultado de una expedición ártica de 45 días 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 del laboratorio de Kevin Arrigo, profesor de ciencias del sistema terrestre en la Escuela de Sostenibilidad Doerr de Stanford, recolectaron núcleos de hielo en 12 estaciones durante el verano de 2023. Utilizando una gama de microscopios a bordo que el Laboratorio Prakash lleva años desarrollando, el equipo pudo obtener imágenes del interior del hielo y documentar la vida secreta 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 que contenía una fina capa de agua dulce congelada y una capa de agua salada muy fría. Cuando se forma hielo en el Ártico, expulsa sal, dejando hielo de agua dulce con pequeños canales microfluídicos. Por eso, el laboratorio también creó canales en el hielo usando su propio cabello.
Incluso al reducir la temperatura de un microscopio especial bajo cero a niveles inferiores a cero, las diatomeas se deslizaron por las autopistas del tamaño de una hebra. Experimentos posteriores, con geles sembrados con perlas fluorescentes, rastrearon sus movimientos como huellas en la arena.
Lo sorprendente es que las diatomeas se desplazaron sin contonearse, arrugarse ni usar apéndices. En cambio, practican el arte que muchas diatomeas demuestran: el planeo.
"Segregan un polímero, similar al moco de caracol, que se adhiere a la superficie, como una cuerda con un ancla", dijo Zhang. "Y luego tiran de esa 'cuerda', lo que les da la fuerza para avanzar".