Bioluminiscencia y mímesis

Zoe Thomson & Francesco Sottile

03/09/2019

Uno de los fenómenos más fascinantes en el planeta Tierra es la capacidad de algunos organismos de iluminar sus tejidos orgánicos. El caso de las luciérnagas es conocido comúnmente, así como nos es familiar a muchos el fenómeno según el cual el mar puede llegar a iluminarse de noche gracias al fitoplancton que habita en él. Pero a pesar de haber escuchado hablar de ello, o incluso de haberlo presenciado personalmente, su mecanismo nos puede llegar a sorprender.

 

¿Qué es entonces la bioluminiscencia? 

La bioluminiscencia es un proceso químico según el cual unas proteínas llamadas luciferasas oxidan unas moléculas llamadas luciferinas, dando lugar a la oxiluciferina. Esta reacción química libera energía  y la emite en forma de luz. Este fenómeno, aparentemente extraordinario, es de hecho muy común, pero suele ocurrir bajo el agua a grandes profundidades.

De hecho, este mecanismo es la principal fuente de luz para muchas de las especies que habitan a grandes profundidades. Se calcula que aproximadamente el 76% de las especies marinas son bioluminiscentes, mientras que el 90% emplea algún tipo de bioluminiscencia para sobrevivir. En números naturales, hablamos de cerca de 1.500 especies de peces. Existen adicionalmente especies que, sin ser propiamente bioluminiscentes, contienen bacterias dentro de ellas que sí lo son, y esto permite mantener una relación simbiótica entre las dos. Entre las múltiples utilidades que puede tener la bioluminiscencia destacan:

-la defensa ante un depredador: el animal bioluminiscente puede ahuyentar, distraer o repeler al depredador;

-el camuflaje: la presa emplea la bioluminiscencia en la parte inferior del lomo, de manera que desde abajo no contrasta con la luz del día;

-como forma de atraer una presa: el depredador puede engañar a su presa empleando la luz como cebo, la puede encontrar en la oscuridad, o la puede aturdir;

-como método de llamar a una pareja potencial: las especies emplean la bioluminiscencia para señalizar su disponibilidad para reproducirse.

Estos procesos químicos, a menudo pueden ser ajustados por el portador en base a sus necesidades, regulando el color y la intensidad de la luz que emite.

La gran mayoría de efectos bioluminiscentes que se hallan en el fondo marino son de tonos azules o verdes, dado que estos son los colores más fácilmente visibles a profundidad, donde los rayos de luz del sol no producen colores cálidos. De hecho, muchas de las especies marinas han evolucionado sin la necesidad de percibir el color rojo, por lo escaso que es este bajo del mar. Aun así, existen algunos animales que aprovechan este hecho para asegurar una ventaja por encima de los demás: emitiendo una luz roja casi invisible, son capaces de iluminar a sus presas sin que éstas los detecten. Es el caso de los peces del género Malacosteus. Además, en los peces actinopterigios, una clase de pez óseo que constituye la mitad de vertebrados en el planeta, el rasgo de la bioluminiscencia ha pasado aproximadamente por 27 procesos evolucionarios. Pero quizás el dato más interesante es que, a causa de la gran variedad de especies que emplean la bioluminiscencia para sus funciones vitales, la bioluminiscencia constituye el mayor sistema de comunicación del mundo, por cuanto se emplea desde el fondo marino hasta la superficie del agua y en la tierra misma.

 

 

 

 

Foto: Jimmy Chang (Unsplash)

 

Aplicaciones de la biomimética

La ciencia detrás de la bioluminiscencia nos demuestra un sistema ampliamente eficiente. Estos métodos, observados en la naturaleza, hace décadas se  aplica en varios campos profesionales. La bioluminiscencia ha sido empleado en múltiples campos científicos, incluyendo la inmunología, la oncología, la virología y la neurociencia. En particular, la luminiscencia natural permite a los científicos a estudiar procesos extremadamente complejos a nivel molecular, como la función de los genes y la interacción de proteínas. Quizás unos de los campos más novedosos y menos conocidos es el urbanismo, como respuesta ecológica a necesidades de iluminación y señalización de los espacios públicos; un buen ejemplo de este tipo de innovación es la start-up francesa Glowee.

 

TEN EN CUENTA:

Ante estas maravillas que contiene el mundo marino, la actividad humana ha estado causando un gran daño, a menudo sin ser conscientes de ello. Hasta hace poco casi todos los protectores solares disponibles al público contenían unos filtros UV (críticos para proteger nuestra piel de la radiación que emite el sol) llamados oxibenzona y octinoxato, los cuales blanquean los arrecifes de coral, causando en ellos un envejecimiento prematuro. Los arrecifes de coral contienen la mayor biodiversidad en todo el mundo acuático, por lo que su bienestar es un imperativo. La concienciación de este problema ha ayudado a que múltiples fabricantes de cosmética y de productos para el cuidado de la piel hayan ido eliminando de sus productos estos filtros tóxicos, con la misma eficacia y el mismo precio para el consumidor que aquellos productos que siguen dañando nuestros océanos. Estos nuevos productos están ampliamente disponibles al consumidor: tan solo hay que buscar la etiqueta que indica una actitud respetuosa con el medio ambiente.