Bioluminiscencia en peces, insectos y gatos

Publicado el 16 septiembre, 2020 por Rodrigo Ricardo

¿Qué es la bioluminiscencia?


Estas ondas brillantes son causadas por microorganismos bioluminiscentes.
Fotografía de onda bioluminiscente.

Las brillantes olas del océano son uno de los muchos lugares maravillosos que nuestro planeta tiene para ofrecer. Se han visto en todo el mundo en lugares como California, Jamaica, Australia, Japón y Reino Unido. Esta increíble pantalla es el resultado de la bioluminiscencia.

La bioluminiscencia es una reacción química que produce luz en un organismo vivo. (La palabra se origina de la palabra griega bios , que significa ” vida ”, y la palabra latina lumens , que significa ” luz ”. Lumens es también el origen de la palabra ” iluminar ”). Dado que la bioluminiscencia produce muy poco calor, se conoce como luz fría .

La mayoría de las especies bioluminiscentes, como peces, medusas y calamares, residen en los océanos. Algunos organismos bioluminiscentes de origen natural, como hongos e insectos, viven en la tierra. Y, recientemente, la ingeniería genética ha creado una colección de mamíferos bioluminiscentes, incluidos ratones, gatos y monos.

Propósito en la naturaleza

Claro, la bioluminiscencia es bonita para nosotros, pero ¿qué hace por las criaturas mismas? Resulta que la bioluminiscencia cumple muchas funciones posibles, incluida la caza de presas, la defensa de los depredadores y la atracción de parejas.

Presa de caza

La bioluminiscencia se puede utilizar como señuelo para capturar presas. Quizás el ejemplo más famoso de esto es el rape. El rape, llamado así por los pescadores que usan una línea y un anzuelo, vive en ambientes oscuros y profundos. Tienen un apéndice largo en la cabeza que termina en un órgano redondo bioluminiscente. Los peces más pequeños se sienten atraídos por esta luz y el rape toma su comida con sus mandíbulas extragrandes. Quizás recuerdes haber visto uno representado en Buscando a Nemo .


Las larvas bioluminiscentes del mosquito del hongo atraen a las presas que quedan atrapadas en sus pegajosas líneas de alimentación.
Glowworm Caves en Nueva Zelanda.

Otro ejemplo de depredación bioluminiscente se encuentra en las Glowworm Caves en Nueva Zelanda. Los techos de las cuevas de Waitomo están cubiertos con lo que parece ser oropel brillante. Los “oropel” son en realidad líneas de alimentación pegajosas excretadas por miles de larvas bioluminiscentes del mosquito del hongo. El brillo de las larvas atrae a sus presas, que luego quedan atrapadas en las trampas como moscas en una telaraña.

Defenderse de los depredadores

La bioluminiscencia se puede utilizar para esconderse o intimidar a los depredadores. Muchos depredadores oceánicos cazan desde abajo, buscando las sombras proyectadas por sus presas. El pez hacha tiene muchos órganos bioluminiscentes a lo largo de su vientre. Estos órganos producen una luz azul que coincide con la luz del sol que entra por el agua desde arriba. El pez hacha puede cambiar la intensidad de esta luz para que se mezcle exactamente con la luz del sol de arriba, haciendo que el pez sea casi invisible desde abajo. Este proceso de usar bioluminiscencia para mezclarse con un fondo iluminado se conoce como contrailuminación .


El gusano del ferrocarril puede encender y apagar las luces para asustar y confundir a sus depredadores.
Una fotografía del gusano ferroviario resplandeciente.

El gusano del ferrocarril también usa la bioluminiscencia a la defensiva. Nombrado porque se asemeja a las ventanas iluminadas de un tren, el gusano del ferrocarril es el único insecto que brilla en dos colores, amarillo en el cuerpo y rojo en la cabeza. Cuando un depredador se acerca a la larva de este escarabajo, enciende las luces rojas en su cabeza para asustar y confundir al agresor.

Atrayendo compañeros

Las luciérnagas adultas, o ‘chinches relámpago’, comunes en el este de los Estados Unidos, utilizan la bioluminiscencia para atraer parejas. Los dos últimos segmentos de su abdomen se encienden y apagan para alertar al sexo opuesto de su presencia.

Bioluminiscencia en mamíferos

Si alguna vez has querido una mascota que brille en la oscuridad, tus sueños se han hecho realidad. Aunque los mamíferos bioluminiscentes no ocurren en la naturaleza, los científicos, a través de la ingeniería genética, han creado ratones, perros, monos brillantes y más. Pero antes de reprenderlos por jugar a ser dios, estos animales no fueron creados solo porque son divertidos de ver.

GFP , o proteína verde fluorescente , se ilumina con un verde brillante cuando se expone a la luz ultravioleta, también llamada luz negra. Se aisló por primera vez de medusas bioluminiscentes en 1962.

Fotografía de ratones brillantes modificados genéticamente.

A diferencia de otras formas de bioluminiscencia, la GFP crea el brillo por sí sola; no requiere ningún químico o proteína externa. Esto significa que el gen de la GFP se puede insertar en los códigos genéticos de organismos completamente extraños y crear un brillo donde antes no había brillo.

Este avance tiene enormes beneficios para la ciencia y la medicina más allá de ser una idea entretenida. El gen GFP puede unirse a otros genes, como los que provocan cáncer o fibrosis quística. Los científicos estudian el desarrollo de estas enfermedades insertando los genes de las enfermedades en embriones de mamíferos. Luego, se permite que los embriones se desarrollen a término en una madre sustituta.

Unir el gen de la enfermedad al gen GFP hace que sea realmente fácil ver si se aceptó la secuencia genética. Si el animal bebé brilla bajo una luz negra, entonces la inserción del gen fue exitosa.

Los científicos ahora pueden utilizar el animal modificado genéticamente para estudiar el progreso y el tratamiento de la enfermedad en un organismo vivo. Los monos rhesus brillantes se han desarrollado para estudiar la enfermedad de Huntington, los perros brillantes ayudan a los investigadores a estudiar la enfermedad de Parkinson y los gatos brillantes resaltan el desarrollo de una amplia variedad de enfermedades hereditarias.

Resumen de la lección

La bioluminiscencia se refiere a una reacción química dentro de los organismos vivos que produce luz. Dado que esta luz no produce mucho calor, se denomina luz fría . La bioluminiscencia se encuentra naturalmente en muchas criaturas marinas, hongos e insectos. Ayuda a los organismos a cazar presas, defenderse de los depredadores y atraer parejas. Un ejemplo de defensa es la contrailuminación , en la que los animales utilizan la bioluminiscencia para mezclarse con un fondo iluminado.

Recientemente, con la ayuda de GFP , proteína verde fluorescente , los científicos han modificado genéticamente mamíferos para que brillen bajo la luz ultravioleta sin la ayuda de otras sustancias químicas o proteínas. Adjuntan un gen de la enfermedad al gen GFP, que puede verificar si la inserción fue exitosa. Estos animales modificados genéticamente ayudan a los científicos a estudiar el progreso y el tratamiento de muchas enfermedades hereditarias.

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