NeoFronteras

Sobre la generación de luz en las luciérnagas

Área: Biología — domingo, 21 de diciembre de 2014

Consiguen reconstruir la linterna de las luciérnagas por primera vez con un detalle sin precedentes y evaluar la distribución de oxígeno, lo que ha permitido tener pruebas claras de que estos tejidos están optimizados para la producción de luz.

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Uno de los espectáculos más mágicos que se pueden contemplar es la emisión de luz por parte de las luciérnagas. En algunos lugares tropicales se pueden congregar en algunos árboles o arbustos, lo que les da cierto aspecto de abeto de Navidad. Pero en el “primer mundo europeo” el uso de insecticidas ha acabado casi completamente con estos escarabajos, insectos que alegraban con su luz las noches de verano.
Las luciérnagas son escarabajos que pertenecen a distintas especies. Hay en total unas 2000 especies de luciérnagas. Su luz pulsada forma parte de un sistema óptico de comunicación para comunicarse tanto con sus iguales como con sus depredadores.
Para los depredadores la luz de las luciérnagas es una señal que les indica lo mal que saben, así que tienen a evitarlas. Entre ellas es generalmente el macho el que usa esta técnica luminosa para atraer a la hembra. Además del color se pueden usar distintos patrones de luz y cada especie usa franjas horarias específicas. También se conoce al menos un caso de una hembra de una especie en concreto que imita las respuestas luminosas de las hembras de otras especies para atraer machos y comérselos.
Para producir su luz las luciérnagas usan una reacción química fría de tipo bioluminiscente que se da en unos órganos especiales denominados linternas que tiene el insecto en su abdomen. La producción de luz se realiza con un rendimiento muy alto, de tal modo que no se produce casi calor por este motivo.

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La bioluminiscencia es interesante desde el punto de vista de su aplicación práctica pues puede servir para vigilar la contaminación del agua o en trabajos de investigación, pero también en otras aplicaciones más lúdicas como árboles y plantas luminosas (hubo una polémica al respecto hace no mucho).
La emisión de luz por parte de las luciérnagas se da cuando un compuesto denominado luciferina se degrada en presencia de oxígeno. Pero no se sabía cómo el insecto conseguía hacer llevar el oxígeno a las células emisoras de luz. Ahora, un grupo de investigadores suizos y de Taiwán han determinado cómo en este insecto se controla la distribución de oxígeno para así hacer lucir sus células especializadas.
La linterna contiene una serie de tubos que progresivamente van unidos unos a otros mayores a la manera de las ramas de un árbol. La función de los tubos es proporcionar ese oxígeno a las células de la linterna, que son las que contienen luciferasa. Pero la complejidad de este sistema ha dificultado su estudio.
Este grupo de investigadores ha usado dos técnicas diferentes para saber como el oxígeno va a parar a estas células. Una de las técnicas está basada en la microfotografía sincrotón por contraste de fase y la otra en microscopía de transmisión de rayos-X. En ambos casos se aplicaron con una resolución a nivel celular. Estas técnicas permiten distinguir entre distintos tejidos blandos.
Gracias a esto pudieron reconstruir la linterna por primera vez con un detalle sin precedentes y evaluar la distribución de oxígeno, lo que ha permitido tener pruebas claras de que estos tejidos están optimizados para la producción de luz.

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Imagen que muestra la estructura interna de la linterna de una luciérnaga. Fuente: Giorgio Margaritondo/EPFL.

Las luciérnagas aportan oxígeno destinado a funciones normales de las células para usarlo en la reacción bioluminiscente. El consumo de oxígeno en las células normales del insecto disminuye, reduciéndose la producción de energía a la vez que ese oxígeno es consumido para la producción de luz en las células especializadas.
La contaminación lumínica, los pesticidas y la destrucción de los ecosistemas están poniendo en peligro de extinción a estos maravillosos insectos. Cada vez les es más difícil encontrar pareja y reproducirse.
Esperemos que estos insectos sigan iluminando los cielos nocturnos.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4576

Fuentes y referencias:
Artículo original
Fotos: Peilun Hsu (Firefly shower) y Matt MacGillivray (firefly). Ambas vía Flickr.

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

  1. Miguel Angel:

    Mi amigo Tomás:

    Hay un par de preguntillas que llevaba tiempo queriéndote hacer y, pidiendo disculpas de antemano por salirme del tema, te las quiero plantear ahora porque sospecho que tu respuesta puede deleitarnos a más de uno.
    La primera viene al hilo de recordar un comentario que leí hace un tiempo en el Youtube al pie de la canción “Wonderful tonight” de Eric Clapton…venía a decir que le emocionaba y añadía: “perhaps because I’m an old man”.

    ¿Nos volvemos más sentimentales con los años?

    La segunda, porque también he leído en alguna parte que era prácticamente imposible para las personas mayores no envidiar la juventud…no sé…¿qué piensas?

    Y para sacarnos de encima a ese nuestro peor enemigo, recibe un abrazo eterno.

  2. tomás:

    Querido Miguel Ángel:
    Lo sabía. Sabía, porque me lo había dicho por el móvil un pajarito, que un gran amigo me iba a hacer una pregunta.
    Voy a contestarte con toda sinceridad: creo que depende de la personalidad de cada uno. Algunos, quizá al sentir su debilidad comparada con la fortaleza y arrogancia que tuvo en la juventud, seguramente se sienten más propensos a emocionarse. Al abuelo Cebolleta, no hace tanto se le saltaron las lágrimas en su soledad al ver los vientres como globos de los niños del Sahel. Pero sé de otros, a los que tuve el infortunio de conocer que, como mínimo, han mantenido si no incrementado, su crueldad. Concretamente advertí a un individuo de que su hijo, mayor que yo, excesivamente grueso, corría un gran peligro al ejercer su oficio como empleado suyo. Que debía jubilarlo, máxime cuando el tal tenía -hace unos años que murió- una considerable fortuna. Pero se aprovechaba de la necesidad de su hijo y no quiso renunciar al beneficio que le proporcionaba con su trabajo. Desgraciadamente mi pronóstico se cumplió y el hijo murió unos diez años antes que el padre. Aquel hombre fue malo siempre y no dejó de serlo con la edad; posiblemente, cuando fue capaz de hacer trabajar a su hijo hasta la muerte, debió ir empeorando, Por eso te digo que, muy seguramente, la edad nos haga más sentimentales, pero que ha depender del carácter de cada uno. Sobre todo en casos extremos y notables.

    En cuanto a envidiar a la juventud, sólo puedo hablar por mí. He escuchado muchas veces y puede leerse en las obras literarias: “¡quien fuera joven!” Sí, me gustaría volver a mi juventud, o me conformaría con diez años menos, pero no tengo el menor asomo de envidia a la juventud. A veces, voy por la calle y veo a un joven fuerte y de aspecto saludable y me pregunto si me cambiaría por él. No tardo en decirme que no; tajantemente no. Es posible que en su mente se alojen problemas de toda índole mucho más graves que los míos; incluso puede ser que tenga por ahí escondida una grave enfermedad que se lo lleve por delante o que, simplemente, se sienta irremediablemente infeliz, cosa que a mí no me sucede y esto último es superimportante.

    Espero haberte satisfecho. Y quizá a ese pajarito aún le contase alguna cosa más, pero estando donde estamos, ya es bastante.

    Un fortísimo abrazo, querido amigo.

  3. Miguel Ángel:

    Pues creo que das en el clavo, hablando sobre este tema con compañeros de trabajo la mayoría tenemos la impresión de que, con el paso de los años, se exacerban los rasgos de personalidad: el que era vergonzoso se vuelve más vergonzoso, etc.
    Te invito, así como a todos los amigos, a poner a prueba esa sensibilidad con un bonito documental que a mí me emocionó. Sólo te pido que lo veas empezar porque apuesto a que bastarán unos pocos minutos para que sientas una gran empatía hacia Lady Liuwa (¡qué nombre más bonito!, por cierto):
    https://www.youtube.com/watch?v=1mNXD_m1sLs

    Tu último párrafo es el que más me ha gustado. Además, no lo achacaría al autoengaño ya que según parece la curva de felicidad alcanza su máximo precisamente a tu edad.
    En mi caso, el haber sufrido varios episodios depresivos de los 30 a los 40 años en probable relación con mi actividad laboral, me ha condicionado de tal modo que, desde entonces, fantaseo con jubilarme a los 60. Así que, ¡sorpresa!, soy yo el que te envidia.

    Volviendo a las luciérnagas, jamás he visto una, pero cuando hablo con gente de tu generación me comentan que eran bastante abundantes.

    Abrazos electrofanfarrónicos

  4. tomás:

    ¡Querido amigo Miguel!: Pensé que no escribirías hasta pasado este excesivo cúmulo de fiestas.
    Sí, me ha gustado mucho la peripecia de esa hembra Lady Liuwa y de esos hombres y he visto entero el vídeo con mucho agrado.
    Desde hace unas semanas tengo una perrita que habré de devolver dentro alguna más. Es una Yorkshire de aproximadamente 1 kg y me proporciona muchas satisfacciones. Además de su compañía, resulta que mi padre tuvo una bajada de tono, posiblemente por una infección de orina ya casi crónica. El caso es que me temí lo peor y pedí prestada la perrita Luna -así se llama- a mi hija. Y lo resucitó, supongo que con ayuda de los antibióticos. El caso es que está ilusionado y aún no he podido enseñársela cuando ya me está preguntando por ella. Estoy considerando seriamente hacerme con una o uno que se le parezca para que mi padre no note el cambio.
    En mi primer párrafo me dejé que también conozco a una señora próxima a los ochenta que, tras fallecer un familiar al que visitaba con gran frecuencia, ha “adoptado” a otro. O sea que también, de algún modo, precisa entregar bondad.
    Y todo esto es porque somos animales sociales, como Lady Liuwa.
    En cuanto a las luciérnagas, es cierto que hace muchos años que no veo ninguna y, hasta más o menos los doce años -es decir, hace unos sesenta- cuando salíamos en familia a pasear por las afueras, se podían ver decenas de ellas y escuchar a los grillos. Supongo que habrán ido feneciendo con el uso de los insecticidas. Pero los grillos todavía se oyen o yo los he oído no hace mucho.
    ¿Y por qué esos abrazos electrofanfarrónicos? Los símplemente eléctricos son impactantes: un abrazador coge uno de los polos; el otro agarra el que queda libre y el abrazo da un meneo que no veas. No quedan ganas de fanfarronear. Puede intensificarse con agua. ESPERO QUE NADIE Y MENOS UN NIÑO O UN ADOLESCENTE SIGA MI CONSEJO; PUEDE SER MORTAL.

  5. Miguel Ángel:

    ¡Ja, ja, ja! Tampoco yo aconsejaría ese abrazo de alto voltaje, pero has estimulado mi mente retorcida y se me antoja un poco de sal en el agua para intensificar la experiencia. A falta de sal, un chorrillo de orina…pero voy a dejarlo ahí antes de que se me escape de las manos porque, con esta mezcla de electricidad y escatología, la cosa se empieza a parecer a una bacanal moderna.
    Creo que ya te lo he comentado con anterioridad: el autor del neologismo es el dibujante de comics Ibáñez. Y será por ser esdrújula, por la reverberación que contiene (fan-fa) o porque evoca algo así como un fanfarrón enchufado a la corriente con los pelos de punta (o también, una corriente eléctrica que aparenta más voltaje del que tiene)…el caso es que el palabro me gusta. Todavía más como calificativo de un abrazo con pretensiones mayores, incluso un poco exagerado…justo como dices tú que son mis loas.

    Con las buenas noticias sobre la salud de tu padre, recibe otro montón de abrazos exagerados, que para las cosas buenas no es tan necesaria la mesura.

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