Un reciente
descubrimiento de investigadores franceses plantea que los insectos pueden
realizar la síntesis de energía a partir de pigmentos de la misma forma en que plantas, algas y
bacterias realizan la fotosíntesis.
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La fotosíntesis es uno de los procesos fundamentales de la
vida, bajo el cuál se sustenta la existencia de la mayoría de los seres vivos
sobre el planeta. Permite transformar la energía lumínica en energía química
almacenada en moléculas orgánicas llamadas lípidos, proteínas, carbohidratos y ácidos
nucleicos. Toda esta energía se intercambia entre las células a partir de una molécula
llamada trifosfato de adenosina o simplemente ATP.
El proceso de la fotosíntesis es realizado por plantas,
algas y bacterias fotosintéticas, que en el pasado fueron las causantes de las
cantidades de oxígeno atmosférico que hoy nos permiten respirar y obtener
energía de los alimentos, como ATP. ¿Pero que hay con respecto a los animales?
Generalmente entendemos que la fotosíntesis es una actividad excluyente del
reino animal puesto que no poseen los fotopigmentos necesarios para realizarla.
No obstante esto fue desmentido el 2010 en un artículo
publicado por los investigadores Nancy Morán y Tyler Jarvik en la revista
Science, y que demostró que la producción de
pigmentos carotenoides(pigmentos asociados a los colores rojo y
anaranjado) no era una exclusividad de
plantas, mciroorganismos, e incluso algunos hongos, si no que unos insectos
llamados pulgones o áfidos del guisante - Acyrthosiphon pisum (Insecta: Aphidae) - también
poseen genes que codifican múltiples enzimas necesarias para la biosíntesis de
carotenoides. Estos pigmentos están presente en la variedad naranja, puesto que
estos pulgones son polimórficos (tienen diferentes formas) y los hay en colores
blanco, anaranjado y verde, y se han obtenido por transferencia lateral de
genes desde los hongos.
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Para esto obtuvieron clones a partir de un único ejemplar
progenitor anaranjado, ya que estos animales pueden reproducirse de manera
partenogenética (implica solo una carga genética aploide en el huevo, por lo
cual son clones) los que fueron expuesto a condiciones estresantes del medio bajándoles
la temperatura hasta 8ªC lo que originó pulgones únicamente del color verde.
Los de tonalidad blanca se obtuvieron cuando condiciones de alta densidad
poblacional y por ende escases de los recursos, fueron utilizadas para obtener
los clones. Finalmente las poblaciones de clones anaranjados se obtuvieron en
condiciones optimas de crecimiento y densidad poblacional a 22ªC
Con estos diferentes fenotipos (blanco, naranjo y verde) los
investigadores extrajeron los carotenoides y probaron que los pulgones de color
verde tenían una mayor cantidad de pigmentos. Y no solo eso.
También encontraron que las poblaciones de los diferentes
fenotipos, al ser expuestas a oscuridad y a la luz, tenía una diferencia en la cantidad
de ATP sintetizada gracias a la concentración de pigmento.
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Lejos de plantear certezas sobre el conocimiento biológico,
estas investigaciones plantean grandes preguntas y revolucionan por completo el
concepto del reino animal. Cabe preguntarse ¿Para que necesitan los pulgones
realizar síntesis de ATP a partir de sus fotopigmentos? ¿Qué tan similar es
este proceso a la fotosíntesis realizada tradicionalmente por plantas, algas y
bacterias?
Según los
investigadores la dieta de los pulgones está
basada en azúcares que succionan del floema de la planta, suficiente para
obtener gran cantidad de ATP y no se explican porqué estos insectos tendrían
esta forma alternativa de generar energía.
Los autores proponen que este sistema fotosintético podría
funcionar como un sistema de reserva cuando el combustible se agota, de la
misma forma como funcionan los automóviles híbridos a combustión/electricidad,
y sería utilizado por los insectos cuando las condiciones del medio sean muy
desfavorables para la obtención tradicional de energía.
Este nuevo enigma de la naturaleza nos hace darnos cuenta
que las certezas absolutas en ciencia no existen, y que mucha son las sorpresas
que nos deparan estos fabulosos animales. Ojalá muchas cosas nuevas puedan
revolucionar la biología, la química y otras disciplinas, a partir de este
descubrimiento.
Para saber más:
