El océano profundo, especialmente las zonas hadales que superan los 6000 metros de profundidad, representa uno de los ambientes más hostiles y menos explorados del planeta. Estas regiones se caracterizan por una presión hidrostática extremadamente alta, temperaturas frígidas y ausencia casi total de luz solar. Sorprendentemente, algunas especies de peces teleósteos han desarrollado adaptaciones extraordinarias para sobrevivir y prosperar en este entorno tan implacable, haciendo que su estudio sea fundamental para comprender los límites de la vida y los mecanismos evolutivos únicos en condiciones extremas. En las últimas décadas, gracias a avances tecnológicos en exploración submarina, se han podido recolectar y analizar ejemplares de peces abisales y hadales provenientes de diferentes cuencas oceánicas como la Fosa de las Marianas y la Cuenca del Océano Índico. Estos estudios han permitido generar ensambles genómicos de alta calidad para diversas especies que habitan más allá de los 3000 metros de profundidad, aportando datos inéditos para reconstruir la historia evolutiva y las adaptaciones moleculares que les permiten desafiar las severas condiciones del fondo oceánico.
La colonización del océano profundo por parte de los peces no fue un evento único ni reciente. Evidencias fósiles y análisis filogenéticos señalan que ciertas líneas evolutivas de teleósteos ingresaron a estas zonas durante el Cretácico temprano, sobreviviendo a eventos masivos de extinción, mientras que otras lograron adaptarse y diversificarse en periodos más recientes como el Paleógeno o incluso el Neógeno. Se identifican al menos ocho linajes principales capaces de habitar profundidades mayores a 3000 metros, destacándose especialmente el grupo Neoteleósteo con la mayoría de las especies adaptadas a estas condiciones extremas. A pesar de estos logros evolutivos, la diversidad de vertebrados en el abisal y hadal sigue siendo mucho menor que la de invertebrados, lo que sugiere limitaciones ecológicas y fisiológicas derivadas del alto consumo energético requerido y la complejidad del sistema nervioso vertebrado, extremadamente sensible a la presión. Sin embargo, dentro de este grupo, los peces han desarrollado diversas estrategias adaptativas que involucran cambios fisiológicos, genéticos y estructurales.
Desde una perspectiva genética, se observa que los peces abisales presentan una tasa de mutación significativamente más baja que sus congéneres de aguas superficiales, probablemente debido a factores como el prolongado tiempo generacional, el metabolismo reducido y la ausencia de radiación ultravioleta. No obstante, su ratio de mutaciones no sinónimas respecto a las sinónimas es mayor, reflejando la presencia de una mayor proporción de cambios con impacto funcional, posiblemente resultado de presiones selectivas positivas que favorecen adaptaciones específicas al medio. Entre los descubrimientos más destacados en la adaptación molecular se encuentra la identificación de una mutación convergente en el gen rtf1, que codifica una proteína asociada a la ARN polimerasa II, crucial para la elongación transcripcional. Esta mutación, consistente en un reemplazo aminoacídico (Q550L), se encuentra prácticamente en todas las especies de peces que habitan a profundidades mayores a 3000 metros. Experimentos in vitro demuestran que esta variación afecta la eficiencia transcripcional, lo que sugiere que podría facilitar la regulación genética bajo condiciones de alta presión y bajas temperaturas, optimizando así los procesos celulares en el abisal.
Por otro lado, la composición química de los tejidos también revela adaptaciones relevantes. Tradicionalmente se ha atribuido un papel fundamental a la trimetilamina óxido (TMAO) como osmoprotector que estabiliza proteínas frente a la presión hidrostática. Sin embargo, los datos recientes indican que la concentración de TMAO no se incrementa linealmente con la profundidad, especialmente en la zona hadal. Esto sugiere que existen mecanismos adicionales o combinaciones más complejas para superar las limitaciones impuestas por el estrés por presión. Se han detectado en los peces abisales niveles elevados de ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) como el EPA y DHA, que contribuyen a mantener la fluidez y funcionalidad de las membranas celulares en climas fríos y bajo alta presión.
Además, se encuentran aminoácidos y derivados relacionados con funciones antioxidantes, proporcionando protección contra los daños celulares asociados a las condiciones extremas del ambiente profundo. Las adaptaciones en los sistemas sensoriales también son evidentes y diversas. Mientras algunas especies muestran pérdida o reducción significativa en genes relacionados con la visión, sobre todo aquellas que habitan zonas hadales oscuras, otras han aumentado la copia y variedad de genes como los opsinas de la rodopsina, mejorando así su capacidad para detectar luz tenue. En algunos casos, la visión se ha especializado para captar longitudes de onda azules, predominantes en la oscuridad profunda del océano. Los genes circadianos, aunque conservados en muchas especies abisales, han sufrido pérdidas importantes en las que se encuentran en los hadales, reflejando la desconexión con los ciclos lumínicos.
También se observen ajustes en los sistemas olfativos y gustativos, que en ciertos grupos se han reducido por la vida en un ambiente con pocos estímulos químicos, mientras que en otros, particularmente en el orden Anguilliformes, se ha evidenciado una expansión para facilitar la detección de señales en la oscuridad total. En cuanto a las adaptaciones morfológicas, especies como el hadal snailfish presentan una capa gelatinosa que contribuye a la flotabilidad neutra, permitiéndoles mantenerse suspendidos en la columna de agua sin gastar energía en la natación constante. Asociado a esto, la expresión aumentada de genes relacionados con la síntesis de colágeno y queratina refuerza la integridad estructural del tejido en condiciones de alta presión. Otras especies, como ciertos Aulopiformes, muestran degeneración ocular y modificaciones en genes cruciales para el desarrollo de los ojos, enfatizando la pérdida funcional del sentido visual en favor de otras capacidades. Las investigaciones recientes han revelado también la contaminación por compuestos orgánicos persistentes como bifenilos policlorados (PCBs) y éteres de difenilo polibromados (PBDEs) en los tejidos de peces que habitan las mayores profundidades oceánicas.
Esto evidencia que la actividad humana impacta incluso los ecosistemas más remotos, planteando preocupaciones sobre los riesgos para la biota abisal y la necesidad de estrategias de conservación global. Desde el punto de vista evolutivo, los análisis genómicos y filogenéticos permiten reconstruir las trayectorias históricas de invasión y diversificación en el océano profundo, mostrando que los vertebrados han ocupando estas zonas a través de una combinación de persistencia de linajes antiguos que sobrevivieron a eventos de extinción y colonizaciones recurrentes en épocas geológicas recientes. Estas dinámicas resaltan la complejidad y diversidad de estrategias evolutivas involucradas en la adaptación a uno de los entornos más extremos de la Tierra. Estos avances científicos no solo amplían el conocimiento de la biología marina y la evolución en condiciones extremas, sino que también ofrecen un marco para futuras investigaciones integrativas que combinen genómica, biología molecular, ecología y oceanografía. Entender cómo los organismos sobreviven en las profundidades abisales no solo es fascinante desde una perspectiva científica, sino que puede aportar claves para innovaciones biotecnológicas, conservación marina y evaluación del impacto ambiental en las zonas menos accesibles del planeta.
En definitiva, la evolución y adaptación genética de los peces en las profundidades oceánicas ilustran la capacidad sorprendente de la vida para enfrentar y superar retos ambientales extremos. A medida que se continúe explorando y secuenciando nuevos ejemplares, se profundizará el entendimiento sobre los mecanismos moleculares y fisiológicos que hacen posible la existencia en un mundo sumergido en oscuridad, frío y presión aplastante, revelando los secretos de la biodiversidad en el último gran territorio inexplorado del planeta.
