Cómo las anémonas de mar que viven en respiraderos hidrotermales en aguas profundas evitan la intoxicación por metales.

La vida cerca de las fuentes hidrotermales en aguas profundas puede ser bastante metálica — literalmente.

Además de las enormes presiones, la oscuridad total y las altas temperaturas, emanaciones venenosas surgen desde debajo de la superficie terrestre. Los gases provenientes de estas chimeneas submarinas contienen partículas de metales pesados como el hierro y el manganeso, los cuales se vuelven tóxicos en concentraciones altas. Pero muchos animales se acomodan cerca de estas fuentes y forman comunidades prósperas, aparentemente capaces de resistir a los peligrosos metales que los rodean.

Ahora, los investigadores tienen una pista de cómo una criatura sobrevive en este entorno tan extremo. La anémona de mar Alvinactis idsseensis tiene una sorprendente abundancia de genes orientados a la producción de proteínas que mueven los metales a una zona celular donde no pueden causar Daño, informan los investigadores el 20 de octubre en Science Advances.

Muchos organismos tienen algunos de estos genes MTP para el metabolismo normal de metales. Por ejemplo, una anémona de mar relacionada que vive en aguas poco profundas tiene un gen MTP. En comparación, A. idsseensis tiene 13 genes MTP, encontraron el biólogo marino Haibin Zhang y sus colegas.

Los campos de ventilación Edmond y Kairei en el suroeste del Océano Índico son el hogar de esta anémona de mar abundante y discreta. A. idsseensis “es la especie dominante que habita en estos campos de ventilación, y se alimenta de camarones ciegos”, dice Zhang, del Instituto de Ciencia y Ingeniería del Mar Profundo de la Academia China de Ciencias en Sanya. "Pero no se entiende muy bien cómo se adaptan estas anémonas a las condiciones extremas de la ventilación".

Los investigadores descubrieron los secretos de la anémona cuando analizaron el genoma de uno de los invertebrados de tentáculos, recolectado en el campo de ventilación Edmond por el vehículo tripulado Shenhaiyongshi en 2019. La ingeniería genética de dos de los genes MTP más activos de la anémona de mar protegió a la levadura de niveles tóxicos de hierro y manganeso, los metales más comunes en el entorno de la ventilación.

La proliferación de genes MTP es una estrategia de desintoxicación de metales que también se encuentra en las plantas. La planta de mostaza Arabidopsis halleri, por ejemplo, prospera en suelos ricos en zinc y tiene más genes MTP que sus parientes, que no pueden resistir demasiado metal.

Zhang cree que el nuevo hallazgo es evidencia de una "evolución convergente" entre las anémonas y las plantas, donde presiones ambientales similares llevan al desarrollo de la misma solución en organismos distantes relacionados.

"Creo que realmente encontraron una buena convergencia, o al menos una estrategia similar para desintoxicar los metales", dice Felipe Klein Ricachenevsky, un fisiólogo vegetal de la Universidad Federal de Rio Grande do Sul en Porto Alegre, Brasil, que no estuvo involucrado en el estudio.

Aún queda por ver cómo funcionan exactamente los genes MTP de la anémona para prevenir la intoxicación por metales. En las plantas, los MTPs encapsulan los metales en compartimentos celulares grandes, u orgánulos, llamados vacuolas (SN: 6/4/19). Pero las células animales no tienen ese tipo de vacuolas. "¿Qué orgánulo está haciendo eso en esos animales?", pregunta Ricachenevsky. “Creo que será muy interesante abordar esa pregunta en el futuro”.

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