En lugares como Chernobyl y Fukushima, donde desastres nucleares han inundado el medio ambiente con radiación peligrosa, tiene sentido que la vida evolucione formas de sobrevivir a ella.
Pero uno de los organismos más resistentes a la radiación jamás descubiertos no proviene de un entorno radiactivo. Un arqueón llamado Thermococcus gammatolerans es capaz de soportar una dosis extraordinaria de 30.000 grays, 6.000 veces superior a la dosis total para el cuerpo que puede matar a un humano en cuestión de semanas.
En la Cuenca de Guaymas en el Golfo de California, a unos 2.600 metros (8.530 pies) bajo la superficie del océano, fuentes hidrotermales expulsan fluidos supercalentados y ricos en minerales a la oscuridad circundante. Allí es donde T. gammatolerans encuentra su hogar, lejos de cualquier estructura humana, y mucho menos de un reactor nuclear.
El campo hidrotermal de Guaymas es una región donde el lecho marino se abre, permitiendo que el calor volcánico y la química surjan hacia el agua. Entre la presión aplastante del agua a profundidades batipelágicas sin luz y el calor extremo, estos entornos son asombrosamente inhóspitos para los humanos. Es natural que queramos saber cómo la vida logra no solo sobrevivir, sino prosperar en un lugar así.
T. gammatolerans fue descubierto por primera vez hace décadas, cuando científicos utilizaron un sumergible para recolectar una muestra de los microbios que viven en una fuente hidrotermal.
De vuelta en el laboratorio, un equipo liderado por el microbiólogo Edmond Jolivet del Centro Nacional de Investigación Científica francés expuso cultivos de enriquecimiento a 30.000 grays de radiación gamma proveniente de una fuente de cesio-137. Una especie en particular continuó creciendo, incluso después de la irradiación a unos increíbles 30.000 grays.
Esa especie resultó ser un arqueón previamente no descrito arqueón, llamado T. gammatolerans. Había estado viviendo tranquilamente en las fuentes de Guaymas, albergando una resistencia a un peligro al que apenas habría estado expuesto.
frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share” referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin” allowfullscreen>Esto no quiere decir que no pueda manejar el peligro. T. gammatolerans prospera a temperaturas alrededor de 88 grados Celsius (190 grados Fahrenheit) y se alimenta de compuestos de azufre. Pero la resistencia a la radiación no parecía ser una necesidad de supervivencia en el hábitat del microbio. Antes de que Jolivet y su equipo introdujeran su fuente de cesio-137, la radiación simplemente no era parte de la ecuación.
El misterio se profundizó con un estudio de 2009 que analizó el genoma de T. gammatolerans. Un equipo liderado por el microbiólogo Fabrice Confalonieri de la Universidad de París-Saclay en Francia esperaba encontrar una proporción mayor de lo habitual dedicada a la protección y reparación. Sin embargo, no encontraron un exceso evidente de maquinaria de reparación de ADN; el conjunto de herramientas de T. gammatolerans era sorprendentemente normal.
Así que, si la respuesta no estaba en el ADN del microbio, quizás podría encontrarse en el daño en sí. En un estudio de 2016, un equipo liderado por el biólogo químico Jean Breton de la Universidad de Grenoble Alpes investigó exactamente qué hace la radiación ionizante a T. gammatolerans y cómo responde el microbio.
Los investigadores expusieron colonias del arqueón a radiación gamma proveniente de una fuente de cesio a dosis de hasta 5.000 grays y registraron los resultados. Sus experimentos demostraron que los rayos gamma aún dañan el ADN de T. gammatolerans – este microbio no es invencible – pero el daño oxidativo causado por los radicales libres liberados por la radiación fue significativamente menor de lo esperado.
Además, gran parte de ese daño se reparó en una hora, con enzimas de reparación listas para actuar rápidamente.
Aunque todavía no sabemos exactamente por qué T. gammatolerans es tan eficaz para limitar y reparar el daño por radiación, los científicos sospechan que su hábitat juega un papel. La vida en las fuentes hidrotermales significa una exposición constante al calor extremo, al estrés químico y a las moléculas reactivas, condiciones que también pueden dañar el ADN.
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Los sistemas que ayudan al microbio a sobrevivir en la oscuridad hirviendo y sin oxígeno también pueden protegerlo de la radiación ionizante. Las presiones evolutivas que moldearon a T. gammatolerans para la vida en las fuentes hidrotermales también pueden haber producido, como subproducto, la notable capacidad de resistir la radiación a dosis que matarían a organismos mucho más grandes.
T. gammatolerans no es un especialista en radiación; no tiene razón para serlo. Es poco probable que, a lo largo de millones de años en las profundidades marinas, haya experimentado el tipo de radiación sostenida e intensa que habría moldeado su biología.
En la evolución, existe un concepto: supervivencia del lo suficientemente bueno. Los sistemas que permiten a T. gammatolerans soportar la química volcánica hirviendo en el fondo del mar fueron lo suficientemente buenos para la vida en una fuente hidrotermal.
Que también lo hagan asombrosamente resistente a la radiación es uno de esos raros momentos en los que “lo suficientemente bueno” resulta ser extraordinario.
