NeoFronteras

Mar fosforescente y gusanos

Área: Biología — miércoles, 8 de abril de 2009

Un estudio analiza la función de la bioluminiscencia en gusanos marinos. Al parecer está relacionada con la reproducción.

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Desde siempre los marineros informaban fascinados del despliegue de luces verdosas que a veces los mares tropicales les ofrecían. En general tiene origen bioluminiscente.
Ya Darwin en el diario que escribió sobre su viaje en el Beagle escribía con cierto lirismo: “Mientras navegábamos al sur de Plata, en una noche muy oscura, el mar presentó el más bello y maravilloso espectáculo. Había una brisa fresca y en cada parte de la superficie en la que durante el día se veía espuma ahora se emitía una luz pálida. La nave apartó dos nubes de fósforo líquido, y su estela era seguida por un séquito lechoso.” También menciona haber visto esta fosforescencia a cierta profundidad. Achaca este tipo de fenómenos a seres vivos, algunos de los cuales, especula, podrían ser muy pequeños. También habla de la bioluminiscencia de ciertas medusas.
Ahora investigadores de UC San Diego han descubierto pistas claves que desvelan los mecanismos bioluminiscentes de uno de esos seres: un gusano que produce una fosforescencia verdosa.
Los “gusanos de fuego” marinos usan la bioluminiscencia para atraer a las posibles parejas durante el ritual de apareamiento. Dimitri Deheyn y Michael Latz revelan que los gusanos usan además este sistema como un mecanismo de defensa.
Este estudio proporciona pistas sobre la función de la bioluminiscencia en estos gusanos y permite a los científicos dar un paso más hacia la identificación de las bases moleculares de esta bioluminiscencia. La meta sería la identificación de la proteína que produce esta luz. Proteínas similares ya identificadas en el pasado han servido posteriormente como muy buenos marcadores en investigación biológica.
Según Deheyn si se consiguiera entender cómo es posible mantener esta luz tan estable durante tanto tiempo se podría utilizar en aplicaciones biomédicas, bioingeniería y en otros campos.

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Fotos en las que se revela la bioluminiscencia de estos gusanos. Foto: UC San Diego.

Los gusanos usados en el estudio (Odontosyllis phosphorea) viven en el lecho marino de mares tropicales y subtropicales en áreas costeras someras. Durante los eventos reproductivos del verano las hembras segregan un moco luminoso verdoso antes de liberar los gametos en el agua. El brillo verdoso atrae a los machos del gusano que también liberan sus gametos en la nube luminosa.
La cronología ha sido establecida con precisión al sur de California, en el Caribe y en Japón. Para realizar el proceso el gusano elige uno de los dos días anteriores a cada fase lunar en cuarto, 30 ó 40 minutos después de la puesta de sol. El proceso dura aproximadamente de 20 a 30 minutos.
Estos investigadores recolectaron cientos de ejemplares en la bahía de San Diego para el estudio y consiguieron producir moco bioluminiscente. Algo que posibilitará el ulterior estudio de su bioquímica.
Un hallazgo importante ha sido descubrir que el papel principal de la luz bioluminiscente en esta especie es atraer al sexo opuesto. Por otro lado, los ejemplares jóvenes (que obviamente no se reproducen todavía) emiten luz de manera intermitente, como a flashes, lo que según estos investigadores distraería a los posibles depredadores.
En los experimentos realizados averiguaron la relación entre la bioluminiscencia, el calor y la presencia de oxígeno. Encontraron que la bioluminiscencia se activa incluso a temperaturas de 20 grados bajo cero pero decae rápidamente a altas temperaturas. También descubrieron que el proceso permanece a bajos niveles de oxígeno.
Basándose en las pruebas realizadas los investigadores creen que el proceso químico responsable de la bioluminiscencia debe de contar con una proteína productora de luz específica. Van a perseguir su identificación y aislamiento en próximas investigaciones. Se inspiran en Osamu Shimomura que ganó el premio Nobel por descubrir la proteína bioluminiscente de una medusa.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Artículo original.
La proteína fluorescente que ilumina a la ciencia.
Foto portada: los gusanos en cuestión (UC San Diego).

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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7 Comentarios

  1. lluís:

    Aunque sea meramente una opinión, me parece un tanto extraño que la bioluminiscencia se activa a esa baja temperatura y decaiga rápidamente con altas temperaturas. Saludos.

  2. NeoFronteras:

    Una explicación podría ser que si es verdad que el fenómeno está determinado por una proteína a baja temperatura sigue funcionando, pero a alta temperatura se desnaturaliza y pierde su función. El comportamiento de la bioquímica puede ser contraintuitivo si pensamos en términos de química inorgánica. Habría que leer con detalle el artículo original, quizás “alta temperatura” es realmente alta.

  3. NeoFronteras:

    Bueno, en el artículo original pone que el fenómeno empieza a degradarse por encima de 40 grados centígrados.

  4. lluís:

    Esa explicación parece muy razonable. Tratándose de una proteína siempre puede existir el riesgo de una desnaturalización, debido a determinadas interacciones con otros elementos o ambientes. Si hacemos reduccionismo podríamos decir que la bioquímica es física y la física a menudo es contraintuitiva, luego debe serlo la bioquímica.

  5. NeoFronteras:

    Si cambia la estructura de una proteína ya se considera que está desnaturalizada. La forma más fácil y sencilla de conseguirlo es elevando la temperatura. La función de una proteínas depende de su forma, pese a que la secuencia de aminoácidos sea la misma. Si la temperatura no es muy alta la desnaturalización puede ser incluso reversible.
    Efectivamente, estimado Lluís, hay casi tanta Física como Química a ese nivel. Muchos físicos, se metieron en ese mundo tratando de averiguar la estructura terciaria a partir de la secuencia de aminoácidos, aunque sin demasiado éxito hay que decir. Y es que una simple proteína puede ser mucho más compleja de lo que nos imaginamos, con varios mínimos de potencial que son difíciles de averiguar. Sólo uno de ellos es el correcto.

  6. matias:

    Hola. Me llamo Matias y soy de ba as Argentina. Ayer a la noche mi esposa me despertó y me dijo “mati mira lo que hay en el suelo”. Se veía el desplazamiento de ocho pares de luces (de igual color de una luciérnaga) y una de roja (cabeza). Prendí la luz y era un gusano. Estoy buscando en internet y no puedo encontrar nada al respecto. Tengo curiosidad por saber qué es. Si alguien sabe y me puede evacuar mi duda se lo agradecería!!!

  7. Lourdes Martínez:

    Al ir caminando en un terreno sin luz y con el pasto algo crecido me di cuenta que había algo fosforescente en varias zonas del piso (como manchitas), no se movían, la curiosidad me ganó y agarré entre mis dedos un poco de “eso” que brillaba; me fuí a una bodega y prendí la luz, me di cuenta que tenía entre mis dedos un gusano rojo y baboso, volví a apagar la luz y ya no brillaba, lo embarré con el zapato en el piso, apagué la luz y todo lo embarrado del piso brillaba, era un brillo verdoso fosforescente muy intenso. He buscado mucho sobre este curioso animal pero no he encontrado nada, espero alguien me pueda dar alguna información porque tengo mucha curiosidad. Gracias

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