Antiguas formas de vida terrestre están despertando después de 40,000 años en permafrost
Alrededor de 1550 a 1850, una ola de frío global llamada Pequeña edad de hielo aumentó los glaciares en todo el Ártico. En la isla de Ellesmere, en Canadá, el Glaciar Teardrop extendió su lengua congelada por el paisaje y se tragó un pequeño mechón de musgo.
Desde 1850, la planta quedó congelada bajo una capa de hielo de 30 metros de espesor cuando los humanos descubrieron antibióticos, visitaron la luna y quemaron 2 billones de toneladas de combustibles fósiles.
Gracias a esta última hazaña, la bióloga evolucionista Catherine La Farge llegó siglos más tarde al borde de fusión de Teardrop para encontrar el mechón de la especie Aulacomnium turgidum, finalmente libre de su entierro helado. El musgo estaba descolorido y desgarrado, pero tenía un tono verde, un posible signo de vida.
Las historias sobre el cambio climático a menudo resaltan la fragilidad tambaleante del sistema ecológico de la Tierra. El panorama se volvió aún más grave cuando un informe de las Naciones Unidas dijo que 1 millón de las especies de plantas y animales de nuestro planeta se enfrentan al espectro de la extinción.
Pero para algunas especies excepcionales, el deshielo de las capas de hielo y el permafrost están comenzando a revelar otra narrativa, una de asombrosa resistencia biológica.
Investigadores en un Ártico que se calienta están descubriendo organismos, congelados y presuntamente muertos durante milenios, que pueden volver a la vida de nuevo. Estos zombis de la edad de hielo van desde bacterias simples hasta animales multicelulares, y su resistencia está impulsando a los científicos a revisar su comprensión de lo que significa sobrevivir.
«No asumiría que cualquier cosa enterrada durante cientos de años sería viable», dijo La Farge, quien investiga musgos en la Universidad de Alberta.
En 2009, su equipo estaba recorriendo el margen de Teardrop para recolectar la materia vegetal ennegrecida escupida por el glaciar cada vez más pequeño. Su objetivo era documentar la vegetación que hace mucho tiempo formó la base del ecosistema de la isla.
«El material siempre había sido considerado muerto. Pero al ver un tejido verde,» pensé: ‘Bueno, eso es bastante inusual’ «, dijo La Farge sobre los mechones de musgo centenarios que encontró.
Ella trajo docenas de estas curiosas muestras de regreso a Edmonton, prodigándolas con suelos ricos en nutrientes en un laboratorio brillante y cálido. Casi un tercio de las muestras brotan con nuevos brotes y hojas.
«Estábamos bastante impresionados», dijo La Farge. El musgo mostró pocos efectos nocivos de su congelación multicéntrica.
No es fácil sobrevivir siendo congelado sólido. Los cristales de hielo irregulares pueden destruir las membranas celulares y otras máquinas biológicas vitales. Muchas plantas y animales simplemente sucumben al frío al inicio del invierno, deseando que sus semillas o huevos engendren una nueva generación en la primavera.
Los musgos se desecan cuando las temperaturas caen en picado, evitando el riesgo potencial de que se forme hielo en sus tejidos. Y si algunas partes de la planta sufren daños, ciertas células pueden dividirse y diferenciarse en todos los diversos tipos de tejidos que comprenden un musgo completo, similar a las células madre en embriones humanos.
Gracias a estas adaptaciones, los musgos son más propensos que otras plantas a sobrevivir a la congelación a largo plazo, dijo Peter Convey, un ecologista del British Antarctic Survey.
Tras el renacimiento del musgo canadiense de La Farge, el equipo de Convey anunció que había despertado un musgo de 1.500 años enterrado alrededor de un metro bajo tierra en el permafrost antártico.
«El ambiente del permafrost es muy estable», dijo Convey, señalando que el suelo congelado perennemente puede aislar al musgo de las tensiones a nivel de la superficie, como los ciclos anuales de congelación y descongelación o la radiación que daña el ADN.
El nuevo crecimiento de musgos de siglos de antigüedad sugiere que los glaciares y el permafrost no son simples cementerios para la vida multicelular, sino que podrían ayudar a los organismos a resistir las edades de hielo. Y a medida que el calentamiento provocado por el hombre despega la cubierta de hielo en el Ártico y la Antártida, quienquiera que salga vivo del hielo está preparado para dominar los ecosistemas polares en ciernes.
Convey explicó que a medida que el hielo derretido expone las superficies terrestres, las plantas generalmente colonizan el nuevo terreno desde «otro lugar» a través de esporas transportadas por el viento a grandes distancias. Tal dispersión remota es lenta, a menudo toma décadas.
Pero «cuando algo puede sobrevivir in situ», dijo Convey del musgo que su equipo descubrió, «eso realmente acelera el proceso de recolonización». Estos musgos pueden pintar un paisaje verde sin vida casi de la noche a la mañana, allanando el camino para que otros organismos lleguen y se establezcan.
Si bien los musgos ancianos descubiertos por La Farge y Convey son notables, el grupo de sobrevivientes de la edad de hielo se extiende mucho más allá de este grupo de plantas.
Tatiana Vishnivetskaya ha estudiado los microbios antiguos el tiempo suficiente para que la sensación extrema sea rutinaria. Un microbiólogo de la Universidad de Tennessee, Vishnivetskaya, profundiza en el permafrost siberiano para mapear la red de organismos unicelulares que florecieron en el hielo hace siglos.
Ella ha convencido a bacterias de un millón de años para que vuelvan a la vida en una placa de Petri. Se ven «muy similares a las bacterias que puedes encontrar en ambientes fríos [hoy]», dijo ella.
Pero el año pasado, el equipo de Vishnivetskaya anunció un «hallazgo accidental», uno con cerebro y sistema nervioso, que destruyó la comprensión de los científicos sobre la resistencia extrema.
Como de costumbre, los investigadores estaban buscando organismos de células individuales, las únicas formas de vida que se creían viables después de milenios atrapados en el permafrost. Colocaron el material congelado en placas de Petri en su laboratorio a temperatura ambiente y notaron algo extraño.
Las enormes bacterias y las amebas eran gusanos largos y segmentados que se completaban con una cabeza en un extremo y un ano en el otro: nematodos.
«Por supuesto que estábamos sorprendidos y muy emocionados», dijo Vishnivetskaya. Con una longitud de medio milímetro, los nematodos que volvieron a la vida eran las criaturas más complejas que Vishnivetskaya, o cualquier otra persona, habían revivido después de una larga y profunda congelación.
Ella estimó que un nematodo tenía 41,000 años de antigüedad, por mucho el animal vivo más antiguo jamás descubierto. Este gusano habitaba en el suelo bajo los pies de los neandertales y había vivido para encontrarse con los humanos de hoy en día en el laboratorio de alta tecnología de Vishnivetskaya.
Los expertos sugirieron que los nematodos están bien equipados para soportar milenios encerrados en el permafrost.
Dijo que los nematodos son ubicuos en los diversos hábitats de la Tierra. Borgonie ha encontrado abundantes comunidades de nematodos a dos millas por debajo de la superficie de la Tierra, en pozos mineros sudafricanos con escaso oxígeno y calor escaldante.
