Fiecare vertebrată de pe planetă, de la șoarece până la elefant, are același mecanism pentru transportarea oxigenului către celule: globulele roșii din sânge, care conțin o proteină numită hemoglobină, însoțesc prețioasele molecule de oxigen până la locurile unde trebuie să ajungă.

Toate vertebratele au celule roșii în sânge. Toate, cu excepția unei mici familii cunoscute popular drept „pești de gheață”. Acești pești, care trăiesc în Antarctica, au sânge translucid, inimi albe, enorme, și s-au adaptat cumva să trăiască fără globule roșii sau hemoglobină.

Oceanul din jurul Antarcticii a fost cândva mai cald. Apoi, în urmă cu aproximativ 30 de milioane de ani, temperatura a început să scadă.

Puțini pești puteau supraviețui temperaturilor situate chiar deasupra punctului de îngheț, astfel că viețuitoarele fie au migrat în ape mai calde, fie au dispărut.

Totuși, un locuitor al abisului s-a încăpățânat să reziste. Descendenții săi au dezvoltat trăsături care le permit să supraviețuiască în aceste condiții vitrege.

Astăzi, peștele de gheață din Antarctica – Chaenocephalus aceratus – prosperă în aceste ape înghețate, lipsit de solzi, cu sângele transparent precum apa și cu oase atât de subțiri, încât îi poți vedea creierul prin craniu.

Modul în care această creatură – care a părăsit de mult marile adâncimi, stabilindu-se mai la suprafață – poate trăi într-un mediu atât de ostil i-a fascinat mult timp pe oamenii de știință, care i-au cartografiat genomul și au continuat să-i analizeze trăsăturile neobișnuite.

Într-o lucrare publicată în revista științifică Nature Ecology and Evolution, o echipă de cercetători a comparat genomul peștelui de gheață din Antarctica cu cele ale rudelor sale apropiate.

Savanții au descoperit că, pe parcursul acestor hărți ale ADN-ului și de-a lungul a zeci de milioane de ani de evoluție, familiile genetice s-au micșorat ori s-au extins, dând naștere unora dintre cele mai neobișnuite trăsături ale peștilor de gheață.

În plus față de înțelegerea modului în care peștele de gheață a reușit să se adapteze la condițiile extreme din Antarctica, descoperirile echipei facilitează o mai bună înțelegere a geneticii din spatele bolilor umane, cum ar fi anemia și osteoporoza.

Potrivit biologului William Detrich, de la Universitatea Northeastern, care studiază de zeci de ani peștii de gheață, „putem învăța multe despre fiziologia și medicina umană prin studierea acestor viețuitoare”.

Peștele de gheață a luat prin surprindere lumea științei la începutul secolului XX, după ce un zoolog norvegian a prins un astfel de specimen și a constatat cu stupoare că avea sânge transparent.

Pentru a transporta oxigenul în corp, acest pește nu produce celule roșii și hemoglobină. Aceste trăsături sunt, însă, esențiale pentru supraviețuirea celorlalte vertebrate, grupate în aproximativ 60 de mii de specii.

De ce a „renunțat” peștele de gheață la sângele roșu?

Crearea peștelui de gheață modern a necesitat milioane de ani de „piratare” genetică naturală. Acele părți din genom care, la adulți, erau dedicate fabricării antigelului natural, au fost extinse foarte mult.

O altă parte a genomului a fost dedicată fabricării proteinelor care previn formarea gheții în învelișul asemănător cochiliilor care înconjoară embrionii peștilor de gheață.

Apa înghețată conține mai multe gaze (inclusiv oxigen) decât apa mai caldă. Însă, în apă atât de rece, sângele roșu devine uleios, greu de pompat, fiind mai probabil să înghețe.

Așadar, peștele „a dezvoltat practic o terapie pentru anemie”, potrivit biologului John Postlethwait, de la Universitatea din Oregon, care a fost implicat în studiu, citat de New York Times.

Peștele a dezvoltat branhii supradimensionate și și-a pierdut solzii, ceea ce i-a permis să absoarbă direct prin piele oxigen, prezent din abundență în apă.

De asemenea, și-a „actualizat” sistemul circulator cu vase suplimentare și cu o inimă de patru ori mai mare decât a speciilor înrudite, cu sânge roșu.

De-a lungul existenței speciei, peștele de gheață a acumulat grăsimi, care, precum uleiul, plutesc în apă. De asemenea, a dezvoltat oase ușoare, mai puțin mineralizate decât cele ale strămoșilor săi.

Acest lucru i-a permis peștelui de gheață să se ridice în coloana de apă precum spaghetele în apa clocotită și să mănânce krill și alte creaturi care nu se găseau în apropierea fundului mării.

Echipa de cercetare încearcă să înțeleagă modul în care aceste adaptări ale densității osoase se reflectă în genomul peștilor gheață.

Acest lucru ar putea duce la o mai bună a înțelegere a felului în care oamenii pierd densitate osoasă și dezvoltă osteoporoză odată cu înaintarea în vârstă, subliniază cercetătorii.

De asemenea, analizând modul în care peștele de gheață supraviețuiește cu anemie severă, biologii ar putea înțelege de ce oamenii nu rezistă în fața acestei afecțiuni.

Charles Darwin a numit creaturile precum peștele de gheață „epave ale vieții antice”, deoarece au pierdut trăsături importante ale strămoșilor lor, cum ar fi celulele roșii din sânge și oasele dense.

Dacă peștele de gheață este cu adevărat o epavă a vieții antice, atunci trebuie spus că este un vestigiu extraordinar.