?C¨®mo producen la luz los seres bioluminiscentes?

En la mayor¨ªa de los casos, esa luz que producen los seres bioluminiscentes es azul, por ejemplo, la de los marinos est¨¢ en la longitud de onda de los 550 nan¨®metros (nm) y en las luci¨¦rnagas, entre los 510 y 660 nm. Y siempre el fundamento es el mismo, bien sea en el caso de bacterias como Vibrio fischeri; en dinoflagelados que forman parte del fitoplancton, como la especie Noctiluca scintillans; en las luci¨¦rnagas, que son terrestres, o tambi¨¦n en el camar¨®n del oc¨¦ano profundo, Acanthephyra purpurea. Se trata de una reacci¨®n qu¨ªmica que producen estos seres. Para lograrlo tienen una mol¨¦cula llamada luciferina que, en presencia de ox¨ªgeno y utilizando el ATP de las c¨¦lulas que es lo que aporta la energ¨ªa a cualquier reacci¨®n celular, y mediante la acci¨®n de una enzima que se llama luciferasa, se produce la oxidaci¨®n de la mol¨¦cula. La luciferina se excita con la oxidaci¨®n y cuando vuelve a su nivel de energ¨ªa normal emite esa luz.

Es decir, la mol¨¦cula es la luciferina, la enzima (mol¨¦cula que facilita las reacciones qu¨ªmicas en las c¨¦lulas) es la luciferasa y utiliza ox¨ªgeno que hay en las c¨¦lulas y ATP. Esa reacci¨®n de oxidaci¨®n de la luciferina se activa por diversas razones. Puede ser como respuesta al estr¨¦s. Por ejemplo, en el caso del fitoplancton es por la agitaci¨®n. Cuando vemos luz en las olas es por la propia agitaci¨®n que provocan los movimientos del agua que inducen a que se produzca esa reacci¨®n en el fitoplancton. En el caso de los animales, puede ser en respuesta a un ataque, como defensa para asustar a ese depredador. Y en el caso de las luci¨¦rnagas es para atraer a sus parejas. Es decir, la funci¨®n biol¨®gica de la bioluminiscencia es variada, pero la reacci¨®n qu¨ªmica que la produce es siempre la misma.

En el caso de las luci¨¦rnagas, por ejemplo, la luz la producen en ellas mismas. En el de los peces abisales es debida a una simbiosis entre esos peces y algunos tipos de bacterias bioluminiscentes. La reacci¨®n no se produce en el propio pez, sino que cuenta con una especie de ves¨ªcula en la que acumulan bacterias bioluminiscentes y los peces aprovechan la emisi¨®n de luz de esas bacterias para sus fines. En la mayor¨ªa de los casos para atraer una presa. Abren la boca, en un ambiente muy oscuro como es el abisal, y esa luz atrae a otros peces m¨¢s peque?os que les sirven de alimento.

Como te explicaba, estos seres utilizan la bioluminiscencia con fines biol¨®gicos. Se encienden o se apagan cuando lo necesitan, en respuesta a un est¨ªmulo que es distinto dependiendo de la especie de la que se trate. No est¨¢n todo el tiempo emitiendo la luz, solo cuando les llega el est¨ªmulo que en cada caso provoca la reacci¨®n de la luciferina. Y esto es as¨ª porque producir la luz les supone un gran gasto energ¨¦tico, ya que consumen ATP. Por eso no est¨¢n todo el d¨ªa ¡°encendidos¡±. Deben utilizarlo de forma metab¨®licamente rentable.

Algunas de estas especies se usan con fines comerciales por su bioluminiscencia. Por ejemplo, la bacteria Vibrio fischeri que es una bacteria marina, var¨ªa su nivel de emisi¨®n de luz en presencia de contaminantes. Y esa caracter¨ªstica se ha aprovechado para poner a la venta tests biotecnol¨®gicos que utilizan esta bacteria para medir la presencia de hidrocarburos en el agua o de glifosatos, que es un herbicida, en el medio terrestre.

Ana Bartual Magro es profesora titular en la Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales de la Universidad de C¨¢diz e investigadora inscrita al INMAR (Instituto Universitario de Investigaci¨®n Marina).

Pregunta enviada v¨ªa email por Christian Ledezma

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