Los berberechos de coraz¨®n crean una ¡®fibra ¨®ptica¡¯ a trav¨¦s de su concha que ilumina su interior

En la naturaleza est¨¢ la depredaci¨®n, en la que uno se come al otro. Tambi¨¦n el parasitismo, en la que aquel se aprovecha de este. Hay casos de simbiosis en los que los dos ganan, como la relaci¨®n entre abejas y flores. Y despu¨¦s est¨¢ lo que hacen los berberechos de coraz¨®n (Corculum cardissa) con sus socias, las Symbiodinium corculorum. A fuerza de a?os de evoluci¨®n, el molusco ha logrado hacer pasar la luz a trav¨¦s de su concha, lo que permite a esta microalga realizar la fotos¨ªntesis. As¨ª esta vive bajo el caparaz¨®n alimentando al berberecho, que no tiene que abrirse, evitando as¨ª exponer a los dos a los depredadores. La sofisticaci¨®n es tal que un nuevo estudio ha descubierto que en la c¨¢scara hay una especie de ventanas al exterior donde haces de fibra ¨®ptica natural deja pasar la luz que activa el proceso fotosint¨¦tico, pero frena la radiaci¨®n ultravioleta, que podr¨ªa da?ar tanto a uno como a la otra. Los autores del descubrimiento dicen que no hay nada igual en el mundo natural.

Las S. corculorum (no les han asignado a¨²n un nombre com¨²n) son protistas, un extra?o reino del ¨¢rbol de la vida en la que sus integrantes tienen c¨¦lulas con n¨²cleo, pero no son animales, ni vegetales, ni hongos. Se estima que la mitad de ellas realiza la fotos¨ªntesis, convirtiendo la luz del sol en energ¨ªa qu¨ªmica, como tambi¨¦n hacen las plantas o las cianobacterias (una de las primeras entidades vivas sobre la tierra). Varias de estas microalgas se han asociado con corales y esponjas, en una especie de fotos¨ªntesis indirecta. Tambi¨¦n lo han hecho con algunos moluscos, col¨¢ndose bajos sus conchas. Pero en estos casos, como sucede con la almeja gigante, el bivalvo tiene que abrirse y exponer su interior a la luz solar... y a cualquier depredador que pase por all¨ª. De ah¨ª lo especial del C. cardissa. Todos los berberechos tienen conchas que recuerdan a la de un coraz¨®n. Pero estos, propios de los fondos arenosos de aguas no muy profundas del Pac¨ªfico y el ?ndico, vistos desde arriba, tienen esa forma idealizada del m¨²sculo card¨ªaco. Es a trav¨¦s de sus lados por donde dejan pasar la luz.

¡°Las conchas de los berberechos de coraz¨®n est¨¢n hechas de aragonito y tienen peque?as ventanas en su concha, siendo el resto opaca, que permiten que la luz llegue a las algas simbi¨®ticas¡±, cuenta la investigadora de la Universidad de Stanford (Estados Unidos) y coautora del estudio, Jennifer Dionne. El aragonito es una forma cristalina del carbonato c¨¢lcico y da su dureza al exterior de los bivalvos. Lo interesante en el caso de esta especie es que sus dos valvas no son iguales. La que da a la arena es abombada y apenas tiene esas regiones m¨¢s transl¨²cidas que Dionne llama ventanas. Pero la queda arriba, la que da al cielo, es plana y acumula estas zonas m¨¢s claras. La incidencia de los rayos es m¨¢s eficiente en una superficie aplanada que en otra curva. En los experimentos realizados con las conchas, cuyos resultados han sido publicados en la revista cient¨ªfica Nature Communications, observaron c¨®mo la concha de arriba deja pasar hasta el 62% de la radiaci¨®n que activa la fotos¨ªntesis (que se corresponde casi con la porci¨®n del espectro visible de la luz), mientras que la concha en contacto con el fondo rebota hasta el 96% de esa misma luz.

Este berberecho dispone de un escudo protector especializado: ¡°Curiosamente, el lado de los berberechos de coraz¨®n que da al sol filtra la radiaci¨®n ultravioleta en una medida significativamente mayor que el lado que da a la arena¡±, destaca Dionne. Los rayos UV pueden da?ar el ADN tanto del molusco como el de las algas. Adem¨¢s esta defensa actuar¨ªa como protecci¨®n adaptativa para evitar el blanqueamiento (bleaching, en la terminolog¨ªa inglesa) que est¨¢ matando a los corales. ¡°Dado que ambos lados est¨¢n hechos del mismo material, esta propiedad de filtrado de los rayos ultravioleta proviene de la microestructura de la concha¡±, a?ade la investigadora. Y aqu¨ª est¨¢ uno de los hallazgos de mayor alcance de esta investigaci¨®n: esa microestructura ¡°incluye haces similares a fibras ¨®pticas y lentes condensadoras que enfocan la luz solar ¨²til sobre los simbiontes¡±, detalla.

Como sucede con la fibra ¨®ptica que sustenta internet y conecta a los humanos, esta configuraci¨®n en la parte exterior de las ventanas en las conchas permite descomponer la luz, lo que ayudar¨ªa a descartar la parte da?ina del espectro. En la parte interna, bajo las ventanas, estos animales cuentan con una porci¨®n de carbonato c¨¢lcico transparente y abombado que vista al microscopio electr¨®nico de barrido recuerdan a una lente. Y eso es lo que son. Lentes que condensan la luz y la enfocan hacia el interior del manto del molusco, un material denso, donde esperan las microalgas. ¡°Es incre¨ªble que estos organismos hayan desarrollado micro/nanoestructuras en sus conchas para transmitir la luz visible, al tiempo que reflejan y absorben la luz ultravioleta, con el fin de proteger a sus simbiontes. Hasta donde sabemos, los berberechos del coraz¨®n son los primeros organismos con tales haces de fibras ¨®pticas.¡±, termina la cient¨ªfica.

Sobre la relevancia de esta investigaci¨®n, el bi¨®logo de la Universidad Duke (Estados Unidos) y coautor del trabajo, Sonke Johnsen dice en un correo: ¡°En ciertos casos, un estudio es importante porque se ocupa de un organismo de gran importancia ecol¨®gica; en otros, lo es porque nos muestra una soluci¨®n novedosa a un problema. Este art¨ªculo es uno de esos ¨²ltimos estudios¡±. Y esa soluci¨®n podr¨ªa interesar a la industria de telecomunicaciones y sus problemas para empaquetar datos y enviarlos en forma de fotones. Por un lado, Jonhsen recuerda que los haces de fibras de los berberechos de coraz¨®n deber¨ªan interesarles porque utilizan las propiedades ¨®pticas especiales de la aragonita para fabricar cables autorevestidos: ¡°Todos los cables [los artificiales] normalmente necesitan una funda de un material diferente para garantizar que la luz no abandone f¨¢cilmente la fibra. Estas fibras lo hacen por s¨ª solas¡±. Y apunta una m¨¢s: ¡°El estudio tambi¨¦n nos revela nuevas formas de fabricar filtros basados en la estructura y no en sustancias qu¨ªmicas. La vida funciona con pocos elementos at¨®micos, pero es incre¨ªblemente buena a la hora de desarrollar estructuras que pueden hacer una cantidad asombrosa de cosas, especialmente con la luz¡±.