Pez hielo y pez fideo, dos extrañas criaturas de sangre blanca

En las gélidas profundidades del océano Antártico y en los cálidos estuarios de Asia viven dos criaturas que desafían una de las constantes más universales de los vertebrados: no tienen la sangre roja. Son el pez hielo antártico y el pez fideo asiático, dos animales que, de manera independiente y por caminos evolutivos distintos, han perdido la capacidad de producir hemoglobina y glóbulos rojos. Subsisten con un fluido sanguíneo blanco y translúcido.

Un estudio colaborativo internacional, publicado en la revista 'Current Biology', desentraña ahora los misterios genéticos y adaptativos que permiten a estos singulares animales vivir sin el principal transportador de oxígeno, revelando que la evolución puede encontrar soluciones radicalmente diferentes para un mismo desafío.

Durante décadas, los peces hielo (de la familia Channichthyidae) fueron considerados una rareza única en el mundo. Adaptados a las aguas extremadamente frías y ricas en oxígeno que rodean la Antártida, lograron sobrevivir sin glóbulos rojos gracias a la eliminación completa de los genes responsables de producir hemoglobina a lo largo de millones de años.

La gran incógnita

"Pensé que la historia estaba resuelta cuando investigamos los peces de hielo antárticos", señala H. William Detrich, coautor de la investigación. La clave reside en su entorno: "Eso significa que los peces hielo antárticos pueden depender del oxígeno que está físicamente disuelto en su fluido sanguíneo", explica el investigador. Su fisiología se completa con un corazón más grande, una densa red de vasos sanguíneos y una sangre menos viscosa, que fluye con mayor facilidad.

Sin embargo, la aparición en escena del pez fideo asiático (Ophisternon bengalense y especies afines) vino a desbaratar la aparente unicidad de este fenómeno. Este animal, con forma de anguila delgada y que habita en aguas templadas y cálidas desde Rusia hasta Vietnam, también posee esa sangre blanquecina.

La gran incógnita: ¿Cómo puede un pez de aguas cálidas, donde el oxígeno disuelto es mucho menor, prescindir igualmente de la hemoglobina? "Viven en un entorno muy diferente", señala Detrich. "No tienen la ventaja de un entorno frío y rico en oxígeno como el Océano Antártico".

Dos caminos diferentes

La curiosidad por resolver este enigma llevó a un equipo de científicos chinos, liderado por Jinxian Liu a contactar con Detrich. "Querían saber qué estaba pasando", relata el investigador estadounidense. Liu se había formulado una pregunta concreta tras leer los trabajos previos: si ambas especies compartían un camino evolutivo similar".

La colaboración fructificó en un análisis genómico detallado de doce especies de peces fideo, cuyos resultados pintan un cuadro evolutivo completamente distinto al de sus homólogos antárticos. En primer lugar, el equipo descubrió que todos los peces fideo han perdido el gen de la mioglobina, la proteína que almacena oxígeno en los músculos y les da su color rojo, en un evento único ocurrido en su ancestro común.

Pero el hallazgo más revelador concierne a la hemoglobina. "A diferencia de los peces de hielo, no habían eliminado completamente los genes de la hemoglobina", aclara Detrich. "Más bien, presentaban mutaciones más pequeñas que impedían que los genes expresaran una proteína de hemoglobina funcional". Es decir, mientras los peces hielo borraron por completo el plano genético, los peces fideo lo conservaron, pero tan dañado que resulta inútil.

La eterna juventud

La explicación de cómo logran vivir con esta limitación parece residir en su ciclo vital extraordinariamente breve. El pez fideo asiático tiene una esperanza de vida de apenas un año, en marcado contraste con los seis o siete años o más que puede vivir un pez hielo. Esta corta existencia va ligada a un fenómeno conocido como ‘neotenia’, la retención de características juveniles en la etapa adulta. La eterna juventud.

"En varias otras especies de peces, los peces juveniles no necesitan producir glóbulos rojos porque son pequeños y delgados y pueden absorber oxígeno a través de su piel sin escamas", explica Detrich. Los peces fideo adultos, que mantienen un cuerpo alargado, delgado y con piel desnuda, son esencialmente juveniles permanentes.

Su pequeño tamaño y su forma les permiten obtener suficiente oxígeno por difusión directa a través de la piel y las branquias, sin necesidad de un sistema de transporte complejo. No necesitan desarrollar un sistema más sofisticado porque su vida acaba antes de que esa limitación se vuelva un problema insalvable.

Una adaptación extrema

Este descubrimiento de dos rutas evolutivas separadas hacia la misma adaptación extrema –la aplasia eritrocitaria– constituye un fascinante ejemplo de evolución convergente con mecanismos subyacentes divergentes. "Es un conjunto diferente de circunstancias ambientales y un conjunto diferente de resultados moleculares", sintetiza Detrich.

"El trabajo es importante porque muestra que la contingencia histórica también juega un papel importante en la evolución de la biodiversidad", subraya Jinxian Liu. El hallazgo sugiere, además, que lo que parecía una excepción casi milagrosa podría no ser tan raro.

"Resulta que podría haber más especies de las que creemos que no dependen de los glóbulos rojos para transportar oxígeno", aventura Detrich, satisfecho de que su estudio haya podido demostrar que "hay más de una manera en que los peces pueden perder la producción de mioglobina, hemoglobina y glóbulos rojos".