Halicephalobus mephisto

Halicephalobus mephisto es una especie de nematodo , entre otros gusanos redondos, descubierta por los geocientíficos Gaetan Borgonie y Tullis Onstott en 2011. Fue detectada en mineral recuperado de agua de fractura de roca profunda en varias minas de oro en Sudáfrica a 0,9 km (0,56 mi) , 1,3 km (0,81 mi) y 3,6 km (2,2 mi) bajo la superficie de la Tierra. ^{[ 1 ]} Onstott dijo que "me asusté muchísimo cuando los vi moverse por primera vez" y explicó que "parecen pequeñas cosas negras en espiral". ^{[ 2 ]} El hallazgo es significativo ^{[ 3 ]} porque ningún otro organismo multicelular había sido detectado a más de 2 km (1,2 mi) bajo la superficie de la Tierra.        

Las investigaciones han demostrado que Halicephalobus mephisto posee genes especiales de respuesta al estrés y al choque térmico que le permiten sobrevivir a más de 3 kilómetros bajo la superficie terrestre, en altas temperaturas y condiciones de bajo oxígeno. ^{[ 1 ]} Un estudio del genoma de 2019 encontró que Halicephalobus mephisto muestra una expansión drástica de familias de genes relacionados con el estrés térmico y la supervivencia. ^{[ 4 ]}

Halicephalobus mephisto es resistente a temperaturas de hasta 37  °C (superiores a las que toleran la mayoría de los nematodos terrestres), ^{[ 2 ]} se reproduce asexualmente y se alimenta de bacterias subterráneas. Según la datación por radiocarbono , estos gusanos viven en aguas subterráneas de entre 3000 y 12 000 años de antigüedad. ^{[ 1 ]} Los gusanos también pueden sobrevivir en aguas con niveles extremadamente bajos de oxígeno, inferiores al uno por ciento del nivel de la mayoría de los océanos. ^{[ 2 ]} Recibe su nombre de Mefistófeles , el Señor del Inframundo en la historia de Fausto , ^{[ 2 ]} y alude al hecho de que se encuentra a gran profundidad bajo la superficie terrestre. ^{[ 1 ]} Este nematodo es capaz de prosperar en condiciones tan extremas debido a sus adaptaciones al medio ambiente, incluyendo vías de respiración celular modificadas para facilitar la supervivencia en niveles bajos de oxígeno, ^{[ 4 ]} una expansión en sus familias de genes de respuesta al estrés como Hsp70 para ayudar en la protección contra el daño térmico, ^{[ 5 ]} y su enzima citocromo c oxidasa modificada que ayuda a estabilizar la respiración y las temperaturas elevadas. ^{[ 6 ]}

Es el animal que vive a mayor profundidad jamás encontrado, capaz de soportar calor y presión aplastante, ^{[ 7 ]} y el primer organismo multicelular hallado en niveles profundos del subsuelo. Una especie previamente conocida hallada a profundidades similares en el mismo estudio fue Plectus aquatilis . ^{[ 2 ]} Borgonie afirmó que el gusano era similar a las especies detritívoras encontradas en la superficie y que probablemente descendía de especies de la superficie. Dichas especies también son capaces de sobrevivir a temperaturas extremas, por lo que, para Borgonie, el hecho de que el primer animal descubierto a esta profundidad fuera un gusano no fue sorprendente. ^{[ 2 ]} El equipo planteó la hipótesis de que la especie descendía de animales de la superficie que fueron arrastrados a la corteza terrestre por el agua de lluvia. ^{[ 2 ]}

Los gusanos Halicephalobus mephisto miden de 0,5 a 0,56 mm (0,020 a 0,022 pulgadas) de longitud. Aunque las especies del género Halicephalobus tienen pocas características distintivas, H. mephisto se puede diferenciar de otras especies dentro de su género por su cola comparativamente larga, que mide entre 110 y 130 micrómetros de longitud. Está algo emparentado con el patógeno de mamíferos Halicephalobus gingivalis , pero está más emparentado con ciertas especies no descritas del género. ^{[ 1 ]}   

En 2019, la secuenciación del genoma del nematodo indicó que había expansiones de las proteínas de choque térmico de 70 kilodaltons (Hsp70) y del gen 1 inducido por avrRpt2 (AIG1), ambas inducidas transcripcionalmente bajo estrés térmico. El ensamblaje de novo de Illumina con lecturas PacBio produjo un  ensamblaje de 61,4 Mb compuesto por 880 andamios y 313  kb N50. ^{[ 4 ]}

El agua en la que se encontró Halicephalobus mephisto contenía bacterias aerobias y anaerobias . A diferencia de otros nematodos, no prefiere Escherichia coli , sino que se alimenta del nematodo sulfófilo endolítico y especialista en profundidad Desulforudis audaxviator . El espécimen de H. mephisto encontrado se propagó por partenogénesis . ^{[ 1 ]}