Reconstrucción artística del tardígrado Paradoryphoribius chronocaribbeus en musgos
Reconstrucción artística del tardígrado Paradoryphoribius chronocaribbeus en musgos. Crédito: Arte original creado por Holly Sullivan.

Los tardígrados, también conocidos como osos de agua, son un grupo diverso de invertebrados microscópicos que son mejor conocidos por su capacidad para sobrevivir en condiciones extremas. Un ejemplo famoso fue un viaje al espacio en 2007 donde ejemplares de tardígrado estuvieron expuestos al vacío espacial y a la radiación solar ionizante dañina, y aún lograron sobrevivir y reproducirse después de regresar a la Tierra. Los tardígrados se encuentran en todos los continentes del mundo y en diferentes entornos, incluidos los marinos, de agua dulce y terrestres.

Los tardígrados han sobrevivido a los cinco eventos de Gran Extinción Masiva del Fanerozoico, sin embargo, los primeros tardígrados de aspecto moderno sólo se conocen del Cretácico, hace aproximadamente 80 millones de años. A pesar de su larga historia evolutiva y distribución global, el registro fósil tardígrado es sumamente escaso. Debido a su tamaño microscópico y cuerpo no biomineralizante, la posibilidad de que los tardígrados se fosilicen es pequeña.

Los depósitos de ámbar proporcionan la fuente más confiable para encontrar nuevos fósiles de tardígrado, aunque eso no significa que encontrarlos sea una tarea fácil

En un artículo publicado hoy 6 de octubre en Proceedings of the Royal Society B, los investigadores describen un nuevo fósil tardígrado de aspecto moderno que representa un nuevo género y una nueva especie. El estudio utilizó microscopía láser confocal para obtener imágenes de mayor resolución de características anatómicas importantes que ayudan en los análisis filogenéticos para establecer la ubicación taxonómica del fósil.

El nuevo fósil Paradoryphoribius chronocaribbeus es sólo el tercer fósil de ámbar tardígrado que se describe completamente y se nombra formalmente hasta la fecha. Los otros dos fósiles tardígrados de aspecto moderno completamente descritos son Milnesium swolenskyi y Beorn leggi, ambos conocidos del ámbar del Cretácico en América del Norte. Paradoryphoribius es el primer fósil que se encuentra incrustado en el ámbar dominicano del Mioceno (hace aproximadamente 16 millones de años) y el primer fósil representativo de la superfamilia de tardígrados Isohypsibioidea.

Diferentes visiones del tardígrado Paradoryphoribius chronocaribbeus
Izquierda: Vista lateral de Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. visto con luz transmitida bajo un estreomicroscopio (arriba) y con autofluorescencia bajo un microscopio láser confocal (abajo). Derecha: Vista ventral de Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et sp. nov. visto con luz transmitida bajo un estreomicroscopio (arriba) y con autofluorescencia bajo un microscopio láser confocal (abajo). Crédito: Marc A. Mapalo.

El coautor y doctor Phillip Barden, del Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, presentó el fósil al autor principal, el doctor Marc A. Mapalo y al profesor Javier Ortega-Hernández, ambos del Departamento de Biología Organísmica y Evolutiva de la Universidad de Harvard. El laboratorio de Barden descubrió el fósil y se asoció con Ortega-Hernández y Mapalo para analizar el fósil en detalle. Mapalo, que se especializa en tardígrados, tomó la iniciativa en el análisis del fósil utilizando microscopios confocales ubicados en el Centro de Harvard para Imágenes Biológicas.

Microscopía láser confocal

«La dificultad de trabajar con este espécimen de color ámbar es que es demasiado pequeño para microscopios de disección, necesitábamos un microscopio especial para ver completamente el fósil«, comenta Mapalo. Generalmente, la luz transmitida por microscopios de disección funciona bien para revelar la morfología de especímenes más grandes, como insectos y arañas en ámbar. Paradoryphoribius, sin embargo, tiene una longitud corporal total de solo 559 micro metros, o poco más de medio milímetro. A una escala tan pequeña, un microscopio de disección sólo puede revelar la morfología externa del fósil.

Afortunadamente, la cutícula de los tardígrados está hecha de quitina, una sustancia fibrosa de glucosa que es un componente principal de las paredes celulares de los hongos y los exoesqueletos de los artrópodos. La quitina es fluorescente y se excita fácilmente con láseres, lo que permite visualizar completamente el fósil tardígrado mediante microscopía láser confocal. El uso de microscopía láser confocal en lugar de luz transmitida para estudiar el fósil creó grados de fluorescencia que permitieron una visión más clara de la morfología interna. Con este método, Mapalo pudo visualizar completamente dos partes muy importantes del fósil, las garras y el aparato bucal, o el intestino anterior del animal, que también está hecho de cutícula.

Ámbar dominicano que contiene Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et. sp. nov. (en la caja), imagen de diez centavos de dólar añadida digitalmente para comparar el tamaño. El ámbar también contiene tres hormigas, un escarabajo y una flor
Ámbar dominicano que contiene Paradoryphoribius chronocaribbeus gen. et. sp. nov. (en la caja), imagen de diez centavos de dólar añadida digitalmente para comparar el tamaño. El ámbar también contiene tres hormigas, un escarabajo y una flor. Crédito: Phillip Barden (Harvard / NJIT).

Paradoryphoribius ofrece los únicos datos sobre un aparato bucal de los tardígrados en todo su registro fósil

«Aunque externamente parecía un tardígrado moderno, con microscopía láser confocal pudimos ver que tenía esta organización única del intestino anterior que nos justificaba instaurar un nuevo género dentro de este grupo existente de superfamilias de tardígrados«, asegura Mapalo. «Paradoryphoribius es el único género que tiene este arreglo de carácter único específico en la superfamilia Isohypsibioidea«.

«Los fósiles tardígrados son raros«, insiste Ortega-Hernández. «Con nuestro nuevo estudio, el recuento completo incluye sólo cuatro especímenes, de los cuales solo tres se describen y nombran formalmente, incluido Paradoryphoribius. Este documento básicamente abarca un tercio del registro fósil tardígrado conocido hasta la fecha. Además, Paradoryphoribius ofrece los únicos datos sobre un aparato bucal tardígrado en todo su registro fósil«.

Los autores señalan que existe un fuerte sesgo de preservación para los fósiles tardígrados en ámbar debido a su pequeño tamaño y preferencias de hábitat. Por lo tanto, los depósitos de ámbar proporcionan la fuente más confiable para encontrar nuevos fósiles de tardígrado, aunque eso no significa que encontrarlos sea una tarea fácil.

Expandir el registro fósil

El descubrimiento de un fósil tardígrado en ámbar dominicano sugiere que otros sitios muestreados con frecuencia, como los depósitos de ámbar báltico y birmano, también podrían albergar fósiles tardígrados. Históricamente, existe un sesgo hacia inclusiones más grandes en ámbar, ya que las inclusiones tan pequeñas como los tardígrados son difíciles de ver y requieren habilidades de observación extremadamente buenas, así como algunos conocimientos especializados.

«Los científicos saben dónde encajan ampliamente los tardígrados en el árbol de la vida, que están relacionados con los artrópodos y que tienen un origen profundo durante la Explosión Cámbrica. El problema es que tenemos este filo extremadamente solitario con sólo tres fósiles con nombre. La mayoría de los fósiles de este filo se encuentran en ámbar pero, como son pequeños, incluso si se conservan puede ser muy difícil verlos”, añade Ortega-Hernández.

Mapalo está de acuerdo: «Si observa la morfología externa de los tardígrados, podría suponer que no se produjeron cambios dentro del cuerpo de los tardígrados. Sin embargo, al utilizar microscopía láser confocal para visualizar la morfología interna, vimos caracteres que no se observan en extensión en especies pero se observan en los fósiles. Esto nos ayuda a comprender qué cambios en el cuerpo ocurrieron a lo largo de millones de años. Además, esto sugiere que incluso si los tardígrados pueden ser los mismos externamente, algunos cambios están ocurriendo internamente«.

Mapalo y Ortega-Hernández continúan empleando la tecnología de microscopía láser confocal para estudiar otros tardígrados en ámbar con la esperanza de expandir el registro fósil tardígrado.

Fuente: Proceedings of the Royal Society B.

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Cofundador de Fantasymundo, director de las secciones de Libros y Ciencia. Lector incansable de ficción y ensayo, escribo con afán divulgador sobre temáticas relacionadas con el entretenimiento y la cultura cercanas a mis intereses.

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