viernes, agosto 17, 2018
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Bioluminiscencia, el secreto de los seres vivos para brillar por sí mismos

La bioluminiscencia puede que sea uno de los fenómenos más vistosos e impresionantes de la naturaleza. Y no se limita a gusanos, bacterias u hongos… no. Existen muchas más especies capaces de brillar por sí mismas de lo que imaginamos.

Como su nombre indica, bioluminiscencia es la producción de luz por parte de un ser vivo. Para que esto ocurra hace falta una sustancia llamada luciferina, que es un compuesto químico capaz de emitir luz. Para ello, hace falta una enzima llamada luciferasa y oxígeno.

Cuando se une al oxígeno (es decir, se oxida), la luciferina, gracias a la ayuda de la luciferasa libera ciertas sustancias produciendo luz. La luciferasa en realidad consiste en toda una familia de moléculas que varían en diferentes aspectos según la especie que la presenta.

No obstante, todas funcionan de la misma manera, grosso modo. El mecanismo es bastante sencillo: para que cualquier sustancia en el universo produzca luz hace falta energía. La energía excita unas partículas de las moléculas, los electrones, que pierden dicha energía soltándola en forma de fotones, es decir, luz.

La energía, en este caso, procede de la reacción con el oxígeno, la cual excita los electrones de la luciferasa. Al “relajarse”, emiten luz. Pero también existen otros tipos de bioluminiscencia llamados fosforescencia y fluorescencia. Estos procesos son los mismos que podemos ver en objetos fluorescentes o fosforescentes.

¿Qué diferencia hay entre ellos? Como decíamos, para poder emitir luz, hace falta energía. En el caso de la fluorescencia y fosforescencia, la energía se absorbe a partir de la luz ultravioleta. Las sustancias fluorescentes absorben esa luz y la emiten de inmediato.

La fosforescencia, sin embargo, emite luz durante más tiempo, aguantando minutos u horas en el proceso. Ambos fenómenos se dan en los seres vivos, por lo que entran dentro de la bioluminiscencia. La luciferasa, el tercer “método” de producir luz”, es más avanzado y complejo, pudiendo controlarse a voluntad. Fosforescencia, fluorescencia o bioluminiscencia por luciferasa, todas estas formas están presentes en una cantidad increíble de seres vivos.

Los más sencillos, en todas partes
Todavía no sabemos de dónde proviene la necesidad de “brillar”. La bioluminiscencia es a día de hoy un misterio evolutivo. Aunque los expertos creen que la cuestión está en aprovechar la energía. Lo de la luz es un efecto secundario. Así lo podemos ver en el increíble mundo bacteriano, que son auténticos especialistas.

Desde en el agua de mar, hasta en el interior de varios animales, las bacterias con bioluminiscencia se encuentran en todas partes. Probablemente las más llamativas sean las “mareas” rojas, cuando se encuentran flotando en el agua. La estimulación física, es decir, el oleaje, los golpes y el movimiento, activan la reacción de la luciferina, lo que crea un espectáculo maravilloso e inquietante. Algunos microorganismos bioluminiscentes son: Noctiluca scintillans, Photobacterium, Aliivibrio fischeri o Lingulodinium polyedrum.

Nuestros primos lejanos, los hongos
Aunque parezca cosa de ciencia ficción los hongos bioluminiscentes existen. Estos seres vivos más cercanos a nosotros, los animales, que a cualquier otro gran grupo, también cuentan con esta característica entre sus propiedades. Su capacidad de generar bioluminiscencia, sin embargo, no se debe a la luciferina, sino a la hispidina.

Esta otra sustancia funciona una de una forma muy similar a la anterior, recogiendo energía y liberándola en forma de luz. Pero lo hace a través de otras sustancias y enzimas. Al igual que pasa con las bacterias, con casi total probabilidad la bioluminiscencia en el caso de los hongos es accidental, pues estos seres vivos no se benefician, que sepamos, del hecho de brillar en la oscuridad. Algunos de los más llamativos son Panellus stipticus, Mycena citricolor u Omphalotus nidiformis.

Medusas de todo tipo
Entre las medusas se encuentran dos enormes grupos: los ctenóforos y los cnidarios. Las medusas más comunes son cnidarios mientras que en los fondos abisales pululan etéreas medusas que danzan como fantasmas. A diferencia de los anteriores, las medusas sí que se benefician de la luz en un sentido muy concreto: la caza.

Prácticamente casi todo el reino animal se beneficia de lo llamativo que resulta una luz para atraer a las presas. Especialmente en el fondo marino, donde existe una tendencia natural a la fotofilia (la atracción por la luz). Las medusas se cuentan entre los animales capaces de producir luz por si mismos gracias a proteínas especiales, similares en cierto sentido a la luciferina.

Pero su mecanismo es diferente, utilizando sustancias como calcio en el proceso. En algunos casos, como el de Aequorea victoria, los destellos azules son absorbidos por otra proteína fluorescente, que transforma la luz (azul) en luz verde de larga duración. Algunas medusas bioluminiscentes son: Beroe ovata (un ctenóforo), Renilla reniformis (un cnidario), o la impresionante Atolla wyvillei.

Moluscos y otros animales marinos
Otros grandes productores de bioluminiscencia son los moluscos. Desde los cefalópodos (pulpos, calamares…) a los caracoles marinos, existen montones de animales que aprovechan la luz para múltiples tareas. Algunas para cazar. Otras como camuflaje.

Existen también con el objetivo de avisar y asustar. Algunas bioluminiscencias son consecuencia de una relación simbionte, un efecto secundario también. Pero más allá de los moluscos, los equinodermos, estrellas y erizos de mar, también producen luz. O los hemicordados (como algunos “gusanos bellota”). Mirándolo desde el punto de vista adecuado, cualquiera diría que la bioluminiscencia es una habilidad utilísima.

Pues casi todos los grupos animales parecen tener proteínas o relaciones simbiontes para poder brillar. Algunas de las especies más llamativas son: Hinea brasiliana, cuyo caparazón de caracola brilla de un precioso color verde, Stauroteuthis syrtensis, un brillante pulpo, o la ofiura (una estrella de mar) Ophiopsila californica.

Artrópodos para todos los gustos
Algunos de los animales más conocidos por producir bioluminiscencia son los artrópodos. Como las luciérnagas, conocidas por todos. Pero también existen escolopendras, gusanos, cangrejos o gambas capaces de producir luz. Lo más interesante en estos grupos es la diversidad de utilidades que aportan.

Por ejemplo, en las luciérnagas usan sus abdómenes brillantes con propósitos comunicativos. Algunos miriápodos la emplean como advertencia. Y las gambas, bueno, no lo tenemos demasiado claro. Como sea, los artrópodos de todo tipo, dentro y fuera del agua, se han beneficiado de las propiedades luminosas que ofrecen proteínas como la luciferina o similares.

Cordados y animales con huesos
Pero la bioluminiscencia no se queda solo en animales, digamos, “sencillos”. Los animales considerados como más evolucionados también hemos aprendido a aprovechar la bioluminiscencia. Desde los antiguos “tunicados” a los más modernos peces, la bioluminiscencia está de moda en los abismos del mar. Hasta la fecha solo se ha observado en este tipo de ambientes, donde la iluminación juega varios factores. Por supuesto, el más común es la caza.

Pero no solo para atraer presas. Existen peces capaces de iluminar de un curioso color rojo para poder ver más fácilmente a sus presas. También se emplean en la relación con otros miembros de la especie. Incluso para buscar pareja, por supuesto.

No tenemos constancia de la presencia de bioluminiscencia en animales que no sean marinos. No obstante, los seres humanos ya estamos jugando con algunos de los genes y sustancias que conocemos en busca de aprovechar esta magnífica propiedad natural gracias a la biotecnología.

Fuente: Hipertextual / Santiago Campillo

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