Pentru a înțelege cum supraviețuiește viața în cele mai extreme condiții de pe Pământ, uneori trebuie să ajungi la metode la fel de extreme, cum ar fi extragerea intestinelor unui animal prin propriile picioare.
Aceasta este exact tehnica pe care o folosește o echipă de biologi de la Northeastern University pentru a descifra secretele păianjenilor de mare din Antarctica. Aceste artropode marine bizare, cu picioare lungi cât o pisică mică, reprezintă un mister evolutiv: respiră, se reproduc și digeră folosind aceste membre supradimensionate.
O lume la limita înghețului
Connie Phong, profesoară asistentă la Northeastern, conduce cercetarea pentru a descoperi cum reacționează aceste creaturi, perfect adaptate la ape cu temperaturi sub punctul de îngheț, la încălzirea oceanelor. Și când spune „încălzire”, Phong se referă la o modificare infimă, dar potențial catastrofală, de doar 0,1 grade Celsius.
„Prima întrebare este: cum poate supraviețui viața la aceste temperaturi extrem de scăzute? Și apoi, ce se întâmplă când mediul lor începe să se încălzească brusc?”, explică Phong.
Animalele specializate pentru o nișă termică atât de restrânsă, fie ea rece sau caldă, sunt cele mai vulnerabile la schimbări climatice. Studiind viața „la limita posibilului”, spune ea, putem anticipa amploarea biodiversității pe care riscăm să o pierdem.
Secrete ascunse în intestine
Microbii intestinali funcționează ca o arhivă biologică, dezvăluind detalii despre dieta unui animal și despre mediul acvatic în care trăiește. Corpul păianjenilor de mare este surprinzător de mic, dominat de picioare segmentate și lungi, care pot face ca întreaga creatură să atingă dimensiunea unei farfurii.
Lucrând cu specimene colectate din apropierea stației McMurdo, un centru de cercetare al Programului Antarctic al Statelor Unite, Phong și echipa sa se concentrează pe primele etape ale vieții acestor păianjeni. Masculii sunt cei care poartă pe spate ciorchinii de ouă fertilizate, un proces care se desfășoară cu o lentoare uimitoare.
Într-un mediu sub zero grade, viața însăși încetinește. Ca termen de comparație, un ou de broască are nevoie de 90 de minute pentru prima diviziune celulară, iar la om procesul durează aproximativ 24 de ore. La păianjenii de mare din Antarctica, o singură diviziune celulară necesită opt luni.
„Când te miști atât de încet, riști să rămâi blocat. Dar viața găsește o cale să continue, chiar și în aceste condiții.”, remarcă Phong.
„Creatura din Antarctica” oferă o lecție practică de biologie extremă
Într-un curs de laborator, Phong a provocat un grup de studenți să extragă microbii din intestinele păianjenilor de mare. Deoarece toate organele vitale se află în picioare, misiunea a fost una delicată.
Cu doar câteva picioare disponibile de la trei specii diferite, precizia era esențială. „Au spart exoscheletul și au separat cu grijă țesuturile moi ale intestinelor. Au fost extrem de meticuloși pentru a nu contamina probele.”, spune Phong, citată de phys.org.
Alexandra Barnes, studentă în anul al doilea, descrie intestinele ca având aspectul „interiorului unei coji de banană”. Procesul a implicat clonarea ADN-ului extras și utilizarea unui curent electric pentru a-l fragmenta în vederea analizei.
Prin această metodă, studenții au reușit să izoleze „proteinele de șoc rece”, compuși pe care animalele îi produc pentru a supraviețui la temperaturi scăzute.
„În cazul păianjenilor care trăiesc permanent în frig, ar putea exista diferențe unice la nivelul acestor proteine”, explică Mariella Fayad, o altă studentă participantă. Secvențierea ulterioară va ajuta cercetătorii să înțeleagă exact cum diferă mecanismele de supraviețuire ale păianjenilor de mare antarctici față de cele ale altor animale.
Chiar dacă ADN-ul dens al acestor creaturi a făcut clonarea genelor o provocare, studenții au reușit din prima încercare. „Sunt mândră de munca lor. Este o cercetare cu adevărat inovatoare.”, spune Phong.
Descoperirile ar putea fi prezentate la următoarea reuniune a Comitetului Științific pentru Cercetarea Antarctică din 2026, iar Barnes și Fayad ar putea fi invitate să participe. Pentru ele, a fost mai mult decât o lecție – a fost o aplicare directă a cunoștințelor teoretice într-un proiect de pionierat.
