En todo el reino animal, la evolución ha ideado innumerables formas para que los organismos se protejan de los depredadores, los competidores y su entorno. El advenimiento de conchas duras y biomineralizadas, formadas a partir de minerales extraídos del medio ambiente y reconstituidas a través de la biología, es un avance importante en la evolución de la vida en la tierra.
La mayoría de la biomineralización viene en varios sabores de carbonato de calcio: las conchas de moluscos, las partes duras de coral, las pruebas de diatomeas y otros zooplancton, incluso huesos humanos. Soluble en agua de mar y relativamente fácil de movilizar en organismos vivos, el carbonato de calcio se combina con tejidos vivos para formar estructuras fuertes, resistentes y en constante crecimiento. Pero hay un organismo que ha decidido que el carbonato de calcio no es suficiente y, en cambio, ha forjado sus caparazones a partir de un material mucho más resistente: Chrysomallon squamiferum, el caracol de patas escamosas con una caparazón hecha de hierro.
Un nuevo estudio de investigadores de China, Japón, Irlanda, Alemania y Mauricio, revela el genoma del caracol de patas escamosas, con énfasis en los genes que regulan la biomineralización. Aunque el proceso de formar una concha a partir de hierro es, hasta donde sabemos, único entre los animales que construyen conchas, los genes que controlan ese proceso son antiguos. En lugar de nuevos genes que evolucionan para controlar la precipitación y la biomineralización del hierro, el gasterópodo de pie escamoso utiliza un juego de herramientas disponible para muchas especies que forman caparazones. Es la expresión de genes de biomineralización existentes y comunes que le dan al caracol de hierro su armadura.
Cómo esa expresión génica se traduce en placas enriquecidas con hierro es otro misterio que se reveló recientemente. En otro estudio publicado a finales del año pasado por muchos de los mismos autores, se exploró más el mecanismo por el cual se incorporan nanopartículas de hierro en el pie escamoso del caracol de patas escamosas. El azufre se transporta a través de canales en la escala, donde reacciona con el agua de mar enriquecida con hierro para formar capas de sulfuro de hierro. Curiosamente, estas placas ricas en hierro pueden haber evolucionado para ayudar a mediar la acumulación de azufre, en lugar de protegerlas.
Aunque el penacho de un respiradero hidrotermal puede ser increíblemente caliente, el agua circundante apenas se eleva por encima de la temperatura del agua ambiente. El proceso de acreción de nanopartículas de hierro a bajas temperaturas podría proporcionar un beneficio sustancial a la fabricación en muchas industrias.
Mientras que el caracol de patas escamosas se ha convertido en una especie embajadora para las organizaciones que trabajan para proteger los océanos profundos de los impactos humanos, también podría servir fácilmente como mascota para la industria minera de aguas profundas. Después de todo, Chrysomallon squamiferum ha estado extrayendo y refinando metales pesados de sulfuros masivos del fondo marino durante más tiempo del que sabíamos que existían respiraderos hidrotermales.
Imagen destacada: Genoma del Caracol de pie Escamoso. Imagen de Sun et al. 2020.