En algún lugar del Océano Austral, en aguas a una temperatura justo por encima del punto de congelación, nada un pez cuya sangre es tan transparente que se ve a través de ella. Sin glóbulos rojos. Sin hemoglobina. Si lo cortas, lo que sale se parece más a un plasma acuoso que a sangre. Se trata del pez hielo, el único grupo de vertebrados del planeta que vive sin la proteína que transporta el oxígeno de la que dependen casi todos los demás animales con columna vertebral.

Los biólogos llevan décadas conociendo a los peces de hielo, pero la cuestión más profunda de cómo perdieron la hemoglobina a nivel genético seguía sin resolverse. Un estudio publicado el 25 de septiembre de 2025 en «Genome Biology and Evolution» por Thomas Desvignes, Angel G. Rivera-Colón y John H. Postlethwait por fin desentraña los procesos moleculares que hay detrás de esta pérdida, y resulta que las dos regiones genéticas que antes codificaban la hemoglobina fueron eliminadas por dos mecanismos totalmente diferentes, ambos impulsados por fragmentos móviles de ADN llamados elementos transponibles.

Te presentamos a los únicos vertebrados con sangre incolora

Los peces de hielo pertenecen a un grupo de peces antárticos llamados nototenioides, la mayoría de los cuales tienen sangre roja en el sentido habitual de los vertebrados. Hace unos 5,3 millones de años, después de que los peces de hielo se separaran de sus parientes, los peces dragón de sangre roja, algo le pasó al genoma ancestral que borró casi todos los genes de la hemoglobina que tenía. Lo único que queda hoy en día, en la mayoría de las especies de peces de hielo, es un único exón residual: un fragmento de un gen de alfa-globina, que no funciona y que está varado en el ADN como un fósil.

Sin hemoglobina, los peces de hielo transportan solo una décima parte del oxígeno que sus parientes de sangre roja del mismo tamaño logran transportar en la sangre. Para compensarlo, sus cuerpos se adaptan de forma espectacular: corazones hasta cinco veces más grandes, una red de vasos sanguíneos mucho más densa y células repletas de más mitocondrias de lo habitual. En la práctica, es como si todo su cuerpo se hubiera rediseñado para adaptarse a la falta de una proteína.

Cómo los elementos transponibles eliminaron dos grupos de genes de la hemoglobina

Los genes de la hemoglobina de los vertebrados se encuentran en grupos de genes, y los peces teleósteos, como el pez del hielo, tienen dos de ellos, conocidos como los grupos LA y MN. Los investigadores compararon estas regiones en diez especies de nototénidos de sangre roja y ocho especies de pez del hielo, y descubrieron que cada grupo se había perdido por una vía distinta.

La región del clúster LA cuenta la historia de una multiplicación descontrolada del ARNt. En los peces normales, este tramo de ADN mide unas pocas docenas de kilobases. En los nototénidos antárticos de sangre roja, se dispara hasta varios cientos de kilobases, repleto de cientos de genes de ARN de transferencia que han proliferado junto con elementos transponibles. En el antepasado del pez de hielo, un clúster concreto de estos elementos y ARNt —al que los autores del estudio han bautizado como «unidad ARNt-TE»— se insertó a solo 136 pares de bases del exón de hemoglobina restante. La secuencia genómica coincide casi a la perfección con la de tus parientes de sangre roja hasta ese punto exacto, y luego simplemente se detiene. Todo lo que viene después —los genes de la hemoglobina que funcionan— ha desaparecido.

El grupo MN tomó un camino totalmente diferente. En lugar de una oleada de expansión del ARNt, los investigadores encontraron un denso bloque de elementos transponibles que enmarcaba un tramo de ADN que no tiene ningún equivalente en las especies de sangre roja. La alineación entre los peces de hielo y sus parientes de sangre roja se rompe de forma nítida a ambos lados de donde solían estar los genes de la hemoglobina, sustituida por una secuencia totalmente nueva y rica en transposones que luego siguió evolucionando de forma independiente en cada linaje de peces de hielo. Las huellas genéticas sugieren que este grupo no se fue erosionando poco a poco, sino que fue sustituido de una sola vez, probablemente a medida que los elementos móviles se desplazaban por el genoma.

¿Por qué la pérdida de hemoglobina podría no haber sido mortal en aguas heladas?

Lo que hace que esta pérdida sea tan desconcertante es que la hemoglobina es más importante, y no menos, en las condiciones en las que viven los peces de hielo. El frío ralentiza el metabolismo y debería hacer que una proteína que transporta oxígeno fuera más valiosa, y no algo opcional. Sin embargo, los peces de hielo han sobrevivido durante millones de años sin ella.

Parte de la respuesta puede estar en la física más básica: el agua fría contiene más oxígeno disuelto que el agua caliente, así que solo el plasma sanguíneo del pez hielo puede transportar más oxígeno del que transportaría en un mar de clima templado. Los experimentos con especies relacionadas de nototénidos lo confirman. Una especie sobrevive con su hematocrito reducido en un 90 %; otra puede soportar que la mayor parte de su hemoglobina quede bloqueada por una intoxicación de monóxido de carbono y aún así recuperarse. Algunos peces antárticos de sangre roja ya transportan una sexta parte de su oxígeno disuelto directamente en el plasma, en lugar de unido a la hemoglobina. Si el antepasado del pez de hielo ya funcionaba con un margen fisiológico muy estrecho, la pérdida de hemoglobina puede que no fuera tan catastrófica como para impedir la supervivencia, algo que nunca habría sido posible en aguas más cálidas.

Lo que nos revela la adaptación al frío extremo del pez de hielo sobre los límites de la fisiología

Los peces de hielo se sitúan en un extremo de la biología de los vertebrados, un caso en el que se ha eliminado la función de todo un sistema orgánico y el cuerpo se ha reconstruido en torno al hueco, en lugar de hacerlo en torno a la parte que falta. Se suma así a un pequeño conjunto de casos de estudio en animales, junto con la fisiología de buceo en aguas frías de las focas y los ajustes metabólicos que se observan en mamíferos de climas fríos como el alce, que muestran lo diferente que puede configurarse el cuerpo de un vertebrado cuando es la temperatura, y no solo la genética, la que marca las reglas.

El genoma del pez de hielo no explica por qué la evolución permitió que esto pasara, solo cómo. Si esa pérdida fue alguna vez una ventaja activa o simplemente lo suficientemente viable como para no ser descartada en un océano frío con poca competencia, sigue siendo una incógnita. Pero el mecanismo está ahora, por primera vez, plasmado en detalle en el ADN: dos accidentes genéticos distintos, ambos impulsados por elementos móviles, que, sin hacer ruido, han redefinido lo que significa el transporte de oxígeno para todo un linaje de vertebrados.

Los humanos, claro, no seguimos una trayectoria evolutiva parecida: unas pocas generaciones de exposición al frío no van a reescribir nuestra biología. Pero el pez de hielo nos recuerda de forma fascinante cuánto tiempo tiene la evolución para experimentar. Si millones de años de exposición al frío podrían empujar alguna vez a los descendientes de los actuales practicantes del método Wim Hof hacia algo parecido a la trayectoria evolutiva del pez de hielo sigue siendo una incógnita encantadora: la evolución, a diferencia de un chapuzón en agua fría, no tiene prisa.

Fuente: Desvignes T, Rivera-Colón AG, Postlethwait JH. «Deleciones en el grupo de genes de la hemoglobina en los peces de hielo de sangre blanca antárticos, facilitadas por elementos transponibles». Genome Biol Evol. 25 de septiembre de 2025; 17(10):evaf184. doi: 10.1093/gbe/evaf184