El pez hielo, el único superviviente de la Antártida gracias a esta proteína

El océano más frío del planeta supone un reto constante para la vida y es que las aguas de la Antártida alcanzan fácilmente temperaturas de hasta -1,9ºC.

Pese al frío, el alto contenido de sales en el agua marina permiten que las especies que habitan en él no se congelen, algo que facilita la tarea a un pez normal para que siga aguantando el nado allí.

De no estar la sal presente en sus vidas, los cristales de hielo en la sangre y en el resto de líquidos del cuerpo destrozarían por dentro a esos peces en pocos minutos. Sin embargo, estas especies marinas también cuentan con otra ayuda. 

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Peces hielo

Los conocidos como peces de hielo —pertenecientes a la familia Notothenia—, gracias a su proteína anticongelante, consiguen sobrevivir en las frías aguas y ayudan a los peces de su alrededor para que también lo hagan.

En la sangre de estos peces hay unas glicoproteínas especiales capaces de unirse a los minúsculos cristales de hielo en formación. De esta forma, estas proteínas evitan que los cristales sigan creciendo y puedan dañar al animal.

Un ingenioso mecanismo que es capaz de disminuir el punto de congelación hasta los 2,5ºC bajo cero. Más que suficiente para que estos peces puedan sobrevivir a las temperaturas del océano Antártico.

En los años 50, el científico noruego Scholander empezó a investigar sobre una sustancia anticongelante en la sangre de estos peces. No fue hasta unos años más tarde, en la década de los 60, cuando Arthur DeVries descubrió el secreto: proteínas anticongelantes (AFP).

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Y es que es necesario entender la historia de la evolución para situar a estos peces, ya que las aguas que rodean la Antártida no siempre fueron tan frías como en la actualidad.

Hubo un momento en el que el continente helado se encontraba unido a Sudamérica y Oceanía y las temperaturas eran mucho más cálidas. Analizando y comparando los genomas de muchas especies, se ha podido averiguar que probablemente estas proteínas anticongelantes surgieron en aquel momento.

En el genoma de un pequeño pez que habitaba el fondo marino apareció un pequeño cambio que permitió que una proteína ya existente se pudiera unir a los cristales de hielo. En aquel momento se trataba de una mutación silenciosa que no suponía ninguna ventaja ni ningún inconveniente para el pez.

El continente blanco empezó a separarse y las temperaturas comenzaron a descender. Fue entonces cuando estas proteínas cobraron una importancia clave, ya que sin ellas la mayoría de los peces no hubieran podido sobrevivir en aguas tan frías.

Muchas especies se extinguieron y otras migraron hacia zonas más cálidas. Pero gracias a esas proteínas anticongelantes, ese pez pudo sobrevivir y dejar descendencia.

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Esta adaptación evolutiva tuvo sus crisis, con épocas donde las condiciones no eran tan favorables, pero estos peces encontraron nuevas estrategias y colonizaron nuevos nichos. Durante este proceso se fueron generando todas las especies de peces de hielo que conocemos hoy en día.

Sus descendientes, los Notothenioidei, suman 141 especies repartidas en 8 familias, y en conjunto conforman el 90% de todos los peces antárticos. 

Pero la Antártida no es el único lugar helado del planeta. En el polo norte, el océano también alcanza temperaturas bajo cero durante varios meses al año, por lo que no es de extrañar que algunas de las especies que habitan en sus aguas tengan proteínas similares.

Una de esas especies es el famoso Bacalao Atlántico, cuya sangre posee también unas pequeñas proteínas anticongelantes que le protegen de morir congelado, pero existen muchas más.

Otros peces 

Según explica el estudio El genoma del draco de aleta negra antártico revela adaptaciones a ambientes extremos, los peces draco, o también conocidos como los nototenioides ancestrales, eran de sangre roja, pero no tenían mioglobina en su músculo esquelético; vivían en el fondo del océano y carecían de una vejiga natatoria generadora de flotabilidad.

A medida que la Antártida se enfrió, se abrieron nichos ecológicos en los que irradiaron nototenioides debido a cambios adaptativos para la tolerancia al frío, incluidas las glicoproteínas anticongelantes (AFGP) en las larvas y adultos.

Por lo que los nototenioides, que vivían en un frío constante, desarrollaron una respuesta de choque térmico sustancialmente no convencional al igual que lo hacían los peces del hielo.

Peces con proteínas anticongelantes

Los científicos descubrieron que aunque ambas proteínas realizan la misma función y actúan de forma muy similar, tienen estructuras y características muy diferentes.

Además, el árbol genealógico de ambos peces se bifurca muchísimo antes de que aparecieran dichas proteínas, por lo que estaríamos hablando de la conocida evolución convergente.

En los últimos años se han descubierto proteínas similares en otros muchos peces, plantas, insectos, hongos y hasta bacterias. Una demostración de que en muchas ocasiones la evolución llega a soluciones muy similares por caminos distintos.