Bioluminiscencia

La bioluminiscencia (que se muestra a continuación) se refiere a organismos que producen y emiten luz como una forma de quimioluminiscencia. Esta luz puede ser producida tanto por los propios organismos como a través de cepas bacterianas simbióticas. La bioluminiscencia resulta de una reacción química que se produce entre una molécula emisora de luz denominada luciferina y una enzima denominada luciferasa. En general, la luciferina y la luciferasa difieren entre especies y la bioluminiscencia ha evolucionado de forma independiente en varias especies para diferentes propósitos.

Función evolutiva de la bioluminiscencia

Secciones

Hay dos teorías dominantes con respecto a la función evolutiva de la bioluminiscencia:

Oxigenasa de función mixta: Se ha teorizado que las luciferasas se originaron como mutaciones en oxigenasas de función mixta que fueron seleccionadas evolutivamente en ambientes marinos oscuros, donde la luminiscencia de los tejidos proporcionaba señales visuales para aparearse o distraer a los depredadores.
Protección contra especies reactivas de oxígeno: Existe evidencia de que las luciferinas pueden haber evolucionado como medida protectora contra especies reactivas de oxígeno dañinas (por ejemplo, peróxido de hidrógeno). Esta teoría postula que la bioluminiscencia se seleccionó cuando las especies marinas se trasladaron a aguas más profundas y oscuras, donde la exposición a tales especies reactivas de oxígeno era menor, al igual que la necesidad de producción endógena de tales moléculas.

Ejemplos de funciones de bioluminiscencia

Dado que la bioluminiscencia ha evolucionado de forma independiente varias veces en múltiples especies, tiene funciones distintas en cada especie y dependiendo del entorno.

Camuflaje

En muchas especies que residen en las aguas profundas de los mares y océanos del mundo, la bioluminiscencia se utiliza para el camuflaje de contrailuminación. Esto se logra mediante fotorreceptores en órganos de luz especializados, que igualan la cantidad de luz en el ambiente, camuflando efectivamente el organismo en el fondo cuando se ve desde arriba. Por ejemplo, varias especies de calamares utilizan este mecanismo de bioluminiscencia.

Defensa

En muchas especies de fitoplancton, la bioluminiscencia se utiliza como defensa contra los depredadores. Dado que los depredadores potenciales liberarán cualquier especie de fitoplancton que emita luz, se cree que este rasgo evolucionó para restar valor a los depredadores que no desean atraer a los depredadores ellos mismos. Esto se ve reforzado por el revestimiento negro del estómago que se observa en los peces depredadores que se encuentran en aguas más profundas, lo que evita el brillo de cualquier organismo bioluminiscente que hayan consumido. Algunas especies de calamares utilizan secreciones químicas bioluminiscentes similares a la producción de tinta. Otras especies de calamares autotomizan extremidades bioluminiscentes que distraen a los depredadores mientras el organismo puede huir a un lugar seguro.

Atrayendo presas

Algunas especies de mosquitos del hongo residen en el entorno de las cuevas, y sus larvas utilizan la bioluminiscencia para atrapar a sus presas colgando telarañas de seda que emiten una luz de color azul o verde. Tal luminiscencia incluso está regulada por ritmos circadianos y se enciende y apaga en ciertos momentos del día.

Visualización de presa

Algunas especies que se encuentran en las profundidades del océano usan bioluminiscencia roja para visualizar especies de presas que son de color rojo, que generalmente son invisibles en las aguas más profundas. En especies, como el pez dragón, sus ojos son insensibles a la bioluminiscencia roja que producen, y en cambio visualizan a su presa como un color azul verdoso debido a la presencia de un pigmento retiniano especializado.

Atrayendo compañeros

Muchas especies de insectos (por ejemplo, luciérnagas y escarabajos clic) utilizan la bioluminiscencia para atraer parejas potenciales. De manera similar, muchos crustáceos usan la luminiscencia para proporcionar una señal visual para posibles parejas a quienes se acercan con la producción de feromonas. Muchas especies utilizan la bioluminiscencia para atraer a sus presas imitando a otras especies. Algunos peces que habitan en aguas profundas (por ejemplo, el rape) tienen un apéndice que contiene bacterias bioluminiscentes que utilizan para atraer a sus presas. Algunas especies de luciérnagas utilizan los patrones parpadeantes de otras especies para atraer a los machos como presas.

Advertencia

Muchas especies usan la bioluminiscencia como una advertencia a los depredadores potenciales de que no son aptas para el consumo. Muchas especies de larvas de insectos, medusas y gusanos exhiben este rasgo como un mecanismo para desviar a los depredadores.

Comunicación

Una función común de la bioluminiscencia en especies bacterianas y fúngicas es comunicar la densidad celular y la ubicación de las colonias bacterianas cercanas. Estos genes están regulados por la concentración de moléculas secretadas en el medio ambiente.