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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

El pez al que el cianuro no puede matar.

Pez Hielo - Quilo de ciencia podcast - CienciEs.com

Los peces hielo fueron descubiertos en el siglo XIX por pescadores de ballenas que se atrevieron a adentrarse en las frías y tormentosas aguas del océano Antártico. En realidad, no se trata de un pez, sino de una familia de 16 especies que habitan los océanos más fríos de la Tierra. Gracias a habitar ambientes tan gélidos, los “peces hielo”, como se les conoce, pueden vivir sin glóbulos rojos y sin hemoglobina en la sangre, razón por la que esta es traslúcida, con un tinte ligeramente amarillento, y no roja . Los peces hielo, por tanto, consiguen su oxígeno solo por difusión desde el agua exterior a su sangre cuando esta pasa por sus branquias.

Sin embargo, hasta 1929 los zoólogos no tuvieron noticia de estos raros peces y no comenzaron a estudiarlos. Para comprender cómo es posible que un animal tan grande pueda vivir sin hemoglobina en la sangre es necesario tener en cuenta al menos dos hechos. El primero es que la concentración de un gas disuelto en agua aumenta a medida que la temperatura disminuye. Por esa razón, conviene mantener las bebidas gasificadas en el frigorífico, lo que retrasa que estas pierdan el gas disuelto. En las frías y revueltas aguas del Antártico, que pueden estar a una temperatura inferior a 0ºC, la concentración de oxígeno disuelto es, por consiguiente, una de las más elevadas de los océanos del planeta, lo que permite su difusión al interior del organismo de estos peces en cantidad suficiente.

El segundo hecho es que el ambiente de aguas frías y bien oxigenadas en el que el pez hielo vive hace que la hemoglobina no sea necesaria. Que la hemoglobina no es necesaria para muchos de estos peces habitantes de las gélidas aguas del Antártico es un hecho probado por la siguiente observación. Curiosamente, algunas de las especies de peces hielo siguen poseyendo el gen de la hemoglobina y producen esta proteína. Sin embargo, si se intenta envenenar a estos animales mediante la administración de cianuro, que se une al hierro de esta proteína e impide que esta se una al oxígeno, estos animales no mueren. Esto indica que la hemoglobina que poseen no es estrictamente necesaria para mantenerlos con vida.

Para intentar comprender mejor la biología de los peces hielo, un grupo de investigadores ha secuenciado el genoma de una de las especies de estos animales. Los datos de este estudio revelan que los peces hielo evolucionaron a partir de los peces de la familia denominada peces espinosos hace unos 77 millones de años. Otro de los hechos revelados es que estos peces poseen numerosas copias de genes que protegen a las células de la congelación, produciendo sustancias anticongelantes.

Otros genes muy abundantes en su genoma son los que protegen del estrés oxidativo, probablemente debido a las altas concentraciones de oxígeno libre, obviamente no unido a la hemoglobina, que existen en su plasma sanguíneo. Otros genes que, curiosamente, son diferentes o han desaparecido en esta especie son los relacionados con el mantenimiento de los ritmos circadianos, ya que las latitudes que estos peces habitan carecen de día y de noche normales.

Estos interesantes estudios, revelan que la plasticidad de la vida es realmente muy elevada y esta puede adaptarse con éxito a condiciones no fácilmente imaginables. Sin embargo, la adaptación no carece de precio y puede aumentar la susceptibilidad de algunas especies a ciertos cambios en el entorno. Es el caso de los peces hielo y el calentamiento global, que amenaza seriamente con conducir a la extinción de estas especies no solo por efectos sobre su alimentación, sino causando su asfixia.

Referencias:
(1) Bo-Mi Kim et al. (2019). Antarctic blackfin icefish genome reveals adaptations to extreme environments. Nature Ecology and Evolution. https://doi.org/10.1038/s41559-019-0812-7.
(2) Johan T. Ruud. (1954) Vertebrates without erythrocytes and blood pigment. Nature, Vol 173, p. 848.

Más información en el Blog de Jorge Laborda.

Obras de divulgación de Jorge Laborda

Quilo de Ciencia Volumen I. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen II. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen III. Jorge Laborda
Quilo de Ciencia Volumen IV. Jorge Laborda
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