lunes, 9 de julio de 2012

Bichos que brillan en la obscuridad

Aunque el 80% de las criaturas bioluminiscentes habitan en el mar, algunos insectos y gusanos también exhiben esta habilidad, en función de conseguir pareja, atraer a sus presas o defenderse de sus enemigos.


Los atardeceres veraniegos de Japón en el sigo XVII, solían ser un momento de asombro para niños y adultos que salían de sus hogares para presenciar un espectáculo luminoso sobre los ríos y arroyos: el revoloteo de las "hotaru" o luciérnagas (Lampyris noctiluca). Se dice que los hombres de esa época y región –atraídos por la luz de los insectos– acostumbraban cazarlos, guardarlos en frascos y usarlos como linterna. Actualmente, el tratamiento de esta especie es otro, pues se tiene mayor conciencia sobre su papel en el ambiente y en vez de atraparla, se organizan festividades en honor a ella. Al igual que esta tradición, existen muchas otras que han inspirado el estudio de la producción de luz en los bichos; el enigma principal es el cómo y para qué la producen.

Exclusividad Bioluminiscente 
No todos los animales tienen la habilidad de emitir luz, ya que existen características físicas, fisiológicas y ecológicas que permiten desarrollarla. Al fenómeno biológico que produce un resplandor luminoso se le llama ‘bioluminiscencia’, existen dos tipos: la intracelular y la extracelular. El caso de los insectos corresponde a la segunda, que se caracteriza por ser  una reacción química entre varios elementos: Las proteínas luciferina y luciferasa, oxígeno y ATP, la molécula energética por excelencia. Todos esos componentes interactúan dentro de órganos especiales, que por estar recubiertos por una cutícula semitransparente, permiten pasar la luz emitida hacia el exterior. Tanto hembras como machos pueden poseer estos órganos y aunque depende de la especie, se ubican en la cabeza, tórax o el abdomen de la criatura.

Las variaciones de bichos bioluminiscentes son abundantes, dependen de su entorno y características químicas. Los machos del escarabajo brillante (Pyrophorus luminosus), por ejemplo, gozan de dos pares de órganos de luz, mientras que las hembras tienen sólo uno. Otros insectos sorprenden por su alta capacidad luminosa, como el llamado ‘gusano ferroviario’ (Phrixothrix
p
hengodidae), quien tiene 24 órganos de luz en total: 11 pares en los lados laterales del tórax y abdomen, que exponen luz verde-naranja, y otro par en la cabeza, que emite luz roja. La diversidad de estos artrópodos también radica en el arte y estrategia de su habilidad.

Destrezas radiantes
Lampyris noctiluca. Luciérnaga. (Wikimedia).
Bichos como las luciérnagas, utilizan su bioluminiscencia para cautivar al sexo opuesto; en algunas especies, las hembras al no tener alas, generan luz para atraer la atención de los machos voladores. Durante el cortejo luminoso, se despliegan patrones de destello, algunos esperan cinco segundos para después emitir un único chispeo corto y otros, recurren a la equidad temporal: esperan un segundo de tiempo para entonces resplandecer durante otro segundo completo. Los insectos tropicales trabajan mejor en equipo, se congregan en grandes cantidades y centellean al unísono cual serie de luces de Navidad.

El gusano luminoso (Arachnocampa luminosa) encontrado exclusivamente en Nueva Zelanda, es el único que utiliza su bioluminiscencia como estrategia para atraer a sus presas. Elabora delgados filamentos verticales de seda con una mucosa pegajosa, después espera pacientemente a lo alto de su trampa mortal y finalmente, cuando su botín es atraído por el brillo de su atacante, queda atrapado entre los hilos y entonces el gusano, como un pescador que va subiendo el hilo de la caña de pescar, sube el filamento con su presa para después de ingerirlo. 

Una última estrategia es la aplicada por los gusanos ferroviarios, quienes resplandecen simultáneamente para alejar o intimidar a posibles depredadores mientras se deslizan por cualquier superficie.

La ciencia se ilumina
Las aplicaciones de la bioluminiscencia observada en insectos han sido explotadas en el estudio del espacio exterior, la biotecnología, investigación médica y detección de plagas de insectos. En misiones espaciales, se utilizan  para identificar vida en otros planetas. Se insertan partículas luminosas en un dispositivo especial que recoge muestras de planetas o meteoritos, si el brillo aparece después de un tiempo, se infiere la detección de vida microscópica. El mismo método se utiliza en la investigación médica, sólo que no se identifican nuevos tipos de vida extraterrestre, sino células cancerígenas.

Por otro lado, investigadores de la Universidad de Siracusa, en Estados Unidos, recurrieron a la nanotecnología para imitar la habilidad resplandeciente de las luciérnagas, al insertar las proteínas bioluminiscentes en una nanobarra de metal. Con esto, se pueden fabricar pequeñas luces de colores sin necesidad de usar la electricidad, por lo que en un futuro se espera aplicar esa técnica en la vida diaria.

Debido a que los cultivos de siembra de diversos países sufren de plagas de insectos en ciertas temporadas del año, científicos estadounidenses en 2011, modificaron los genes de un gusano de campo para provocar la emisión de luz en su cuerpo. De tal forma, el gusano al brillar por la noche, permitió a los granjeros identificar su lugar de origen y poder así, evitar una plaga masiva.

Los insectos bioluminiscentes han fomentado la creatividad del humano tanto para conseguir un valor ecológico, como para el desarrollo de tecnologías. Así que si decides atrapar luciérnagas, se recomienda tomar en cuenta la sugerencia de varios entomólogos: guardarla en un recipiente amplio y lleno de hierba para que el insecto pueda seguir generando luz mediante el oxígeno liberado por las plantas.

Otras familias de especies bioluminiscentes: Collembola, Díptera, Coleoptera y Homoptera.

Para saber más:
Luciérnagas y gusanos luminosos

Proyecto "¿Has visto una luciérnaga?"

La luz misteriosa que emana de la naturaleza. 



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