Bioluminiscencia en plantas, hongos y bacterias

¿Qué es la bioluminiscencia?

De niño, ¿alguna vez pasó una cálida noche de verano tratando de atrapar luciérnagas (o insectos relámpago) en su patio trasero? Los poníamos en frascos y los veíamos brillar antes de soltarlos al final de la noche. La bioluminiscencia ocurre cuando un organismo vivo, como una luciérnaga, produce y emite luz; es un fenómeno maravilloso de presenciar. Ocurre debido a reacciones químicas que ocurren dentro del individuo. Las reacciones químicas que producen luz se denominan quimioluminiscencia , y cuando ocurre quimioluminiscencia dentro de un organismo, el proceso general se llama bioluminiscencia.

Los organismos capaces de bioluminiscencia son más abundantes en los océanos, pero algunos también se encuentran en la tierra. Todas las reacciones químicas requieren la presencia de una sustancia llamada luciferina ; la quimioluminiscencia es causada por la reacción entre luciferina y luciferasa o fotoproteínas .

Plantas bioluminiscentes

La bioluminiscencia es rara en plantas verdaderas; sin embargo, los científicos han encontrado una manera de crear plantas bioluminiscentes de forma artificial cruzándolas con bacterias bioluminiscentes. Esto se ha hecho con plantas de Arabidopsis , un miembro de la familia de la mostaza. De lo contrario, si las plantas parecen ser bioluminiscentes, lo más probable es que se deba a que hay bacterias bioluminiscentes viviendo en ellas.

Hay algunas especies parecidas a plantas capaces de bioluminiscencia. Los dinoflagelados son protistas parecidos a plantas que viven en el océano. Se les conoce como vegetales porque, al igual que las plantas, son capaces de realizar la fotosíntesis; sin embargo, están clasificados taxonómicamente en un reino diferente. Son organismos microscópicos unicelulares que flotan cerca de la superficie y pueden producir hermosos espectáculos bioluminiscentes cuando se encuentra una gran población. Este tipo de acumulación es poco común, pero se puede encontrar, por lo general, en lagunas tropicales protegidas del mar abierto.

Dinoflagelados bioluminiscentes.

Hongos bioluminiscentes

Hay alrededor de 70 especies de hongos que se sabe que usan bioluminiscencia. La mayoría se encuentran en selvas tropicales, pero algunas se encuentran en bosques templados (como la especie llamada foxfire). Los científicos todavía están tratando de averiguar por qué ciertas especies de hongos usan la bioluminiscencia, pero hay tres hipótesis o teorías principales.

Primero, al emitir luz por la noche, los hongos pueden atraer insectos que recogen esporas y las propagan a nuevos lugares. Esto es similar a la polinización por las abejas: las abejas visitan una flor, recogen el polen y lo transportan a la siguiente flor. Lo mismo ocurre con los hongos y los insectos. Esta teoría está respaldada por el hecho de que la mayoría de las especies solo emiten luz por la noche cuando está lo suficientemente oscuro para que los insectos la vean.

La segunda teoría es que los hongos usan la bioluminiscencia para atraer a los depredadores que se comen a los insectos que comen los hongos. Finalmente, algunas especies emiten luz todo el tiempo, lo que significa que la bioluminiscencia es probablemente una reacción metabólica para liberar el exceso de energía del organismo.

Un ejemplo de hongos bioluminiscentes.

Bacterias bioluminiscentes

Las bacterias bioluminiscentes se encuentran con mayor frecuencia en el océano (en los géneros Photobacterium y Vibrio ), pero algunas se encuentran en la tierra (como el género Photorhabdus ). Algunos son de vida libre, pero muchos coexisten con otro organismo, en un arreglo mutuamente beneficioso llamado simbiosis . Por ejemplo, el rape usa bacterias bioluminiscentes para atraer a sus presas en las profundidades del océano, donde la luz del sol no llega. A cambio, las bacterias tienen un lugar seguro para vivir en el rape. Otras bacterias bioluminiscentes son parásitos, lo que significa que se alimentan de otro organismo sin proporcionar ningún beneficio.

Todas las bacterias bioluminiscentes son bacilos (en forma de varilla) y tienen estructuras llamadas flagelos que se utilizan para ayudarlas a moverse en ambientes acuáticos. El color más común producido está en la gama azul-verde del espectro de colores. Esto se debe a que, a medida que te adentras en el océano, solo estas olas azul verdosas son visibles. En otras palabras, si las bacterias estuvieran produciendo luz roja, pocos organismos serían capaces de verla.

A veces, cuando cantidades masivas de bacterias bioluminiscentes se juntan en la superficie del océano, emiten suficiente luz para incluso ser visibles desde el espacio. Cuando esto ocurre, se llama mar lechoso , cuya causa aún está siendo investigada por los investigadores, pero se han observado en regiones tropicales del océano.

Un ejemplo de un mar lechoso, capturado en una imagen de satélite.

Resumen de la lección

La bioluminiscencia es cuando un organismo vivo produce y emite luz. Esto ocurre cuando tienen lugar reacciones químicas productoras de luz ( quimioluminiscencia ) en o sobre el organismo. Todas las reacciones bioluminiscentes involucran la sustancia luciferina , que reacciona con luciferasa o una fotoproteína . En la naturaleza, no existen verdaderas plantas bioluminiscentes; sin embargo, los científicos han encontrado una manera de crearlos artificialmente combinándolos genéticamente con bacterias bioluminiscentes. También hay protistas vegetales llamados dinoflagelados.que son capaces de bioluminiscencia. Hay alrededor de 70 especies de hongos que se sabe que usan la bioluminiscencia, aunque la razón para usarla aún no se comprende completamente. El tipo de organismo más común que utiliza la bioluminiscencia son las bacterias, la mayoría de las cuales se encuentran en los océanos. Tienen diferentes ecología y características, pero todas son bacilos (en forma de varilla) .