Rechoncho y pesado, Los tardígrados se ganaron el sobrenombre de "osos de agua" cuando los científicos observaron por primera vez los andares pesados ​​distintivos de los animales de 0.02 pulgadas de largo en el siglo XVIII. Su laboriosidad rechoncha, sin embargo, plantea la pregunta de por qué los tardígrados evolucionaron para caminar.

Los animales tan pequeños y blandos como los tardígrados rara vez tienen patas y casi nunca se molestan en caminar. Por ejemplo, gusanos redondos de tamaño y tipo de cuerpo similares se agitan, deslizando sus formas pastosas sobre sustratos impredecibles. Sin embargo, el oso de agua un micro-animal tan distinto que los científicos se vieron obligados a asignarlo a su propio filo, utiliza ocho patas rechonchas para impulsarse improbablemente a través de sedimentos marinos y de agua dulce, a través de las dunas del desierto, y debajo del suelo.

Ahora, un nuevo estudio en PNAS analiza el modo de andar de los tardígrados y encuentra que los osos de agua caminan de la manera más parecida a la de los insectos 500, 000 veces su tamaño. El descubrimiento implica la existencia de un ancestro común o una ventaja evolutiva que explica por qué una de las criaturas más pequeñas y blandas evolucionó para caminar como las más grandes. insectos de cuerpo duro.

"Los tardígrados tienen una forma clara y robusta de moverse; no son esas cosas torpes que se tambalean en el desierto o en la hojarasca, "dice Jasmine Nirody, miembro del Centro de Estudios de Física y Biología de Rockefeller. "Las similitudes entre su estrategia locomotora y la de insectos y artrópodos mucho más grandes abren varias cuestiones evolutivas muy interesantes".

Corredores suaves

Nirody y sus colegas determinaron por primera vez cómo caminan y corren los osos de agua. "Si observa tardígrados bajo un microscopio óptico durante el tiempo suficiente, puede capturar una amplia gama de comportamientos, "Dice Nirody." No los obligamos a hacer nada. A veces estarían realmente fríos y solo querrían pasear por el sustrato. Otros tiempos, verían algo que les gusta y corren hacia él ".

Nirody descubrió que, en su forma más pausada, agua lleva madera de aproximadamente la mitad de la longitud del cuerpo por segundo. A todo gas, sus zancadas les llevaban dos longitudes de cuerpo en la misma cantidad de tiempo. Pero la sorpresa llegó cuando observó cómo los pies de un oso de agua contactan el suelo a medida que gana impulso. A diferencia de los vertebrados, que tienen andares distintos para cada velocidad (imagina los cascos de un caballo mientras pasa de un paseo a un galope), los tardígrados corren más como insectos, corriendo a velocidades crecientes sin cambiar nunca sus patrones básicos de paso.

"Cuando los vertebrados pasan de caminar a correr, hay una discontinuidad, "Dice Nirody." Con artrópodos, todos los patrones de pasos existen a lo largo del mismo continuo ".

Coordinación antigua

¿Por qué los tardígrados comparten una estrategia locomotora con mucho más grande, insectos de cuerpo duro?

Una posible explicación es que los tardígrados, durante mucho tiempo se asumió que encajaba perfectamente en ninguna taxonomía existente, pueden compartir ancestros comunes, e incluso un circuito neuronal común, con insectos como las moscas de la fruta, hormigas y otras criaturas que corren segmentadas. De hecho, Algunos científicos abogan por clasificar a los tardígrados dentro del clado panartrópodo propuesto, un grupo de captura que asignaría un espacio común en los estantes a los insectos, crustáceos, gusanos de terciopelo, y osos de agua.

Otra posibilidad es que no exista una conexión ancestral entre tardígrados y artrópodos, pero que los grupos de organismos no relacionados llegaron de forma independiente a las mismas estrategias para caminar y correr porque eran evolutivamente ventajosas. Quizás la mejor manera de navegar por un terreno impredecible con un cuerpo microscópico es caminar como un oso de agua.

A Nirody le fascinan igualmente ambas posibilidades. "Si hay algún sistema neuronal ancestral que controle todo el caminar de los panartrópodos, Tenemos mucho que aprender, ", dice." Por otro lado, si los artrópodos y los tardígrados convergieran en esta estrategia de forma independiente, entonces hay mucho que decir sobre lo que hace que esta estrategia sea tan aceptable para las especies en diferentes entornos ".

Más allá de las implicaciones para la biología evolutiva y el estudio de la locomoción animal, los hallazgos pueden tener ramificaciones para los campos florecientes de la robótica blanda y de microescala.

Al estudiar cómo evolucionaron los animales pequeños para moverse a través de entornos desafiantes, los científicos pueden diseñar robots que puedan introducirse de manera más eficiente en espacios pequeños u operar a microescala. "No sabemos mucho sobre lo que sucede en los extremos de la locomoción:cómo hacer un pequeño caminante eficiente, o cómo deben moverse las cosas de cuerpo blando, "Dice Nirody.

"Los tardígrados son un ojo de buey importante en los cuerpos blandos, locomoción a microescala ".

La investigación fue publicada en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .