Bioluminiscencia, luz emitida por organismos, mecanismos y ejemplos

La composición de la palabra bioluminiscencia nos hace remontar a su origen etimológico, el cual denota su procedencia del griego “bios” que hace referencia a la vida y del latín “lumen” que corresponde a la luz. Por esta razón se describe como el proceso mediante el cual los organismos vivos son capaces de emitir luminosidad, que como veremos más adelante viene dada por reacciones bioquímicas que suceden dentro del ser biológico.

Este proceso está ampliamente distribuida en los seres vivos cumpliendo en ellas diferentes funciones. Podemos encontrar tanto animales vertebrados como invertebrados capaces de irradiar luz de su cuerpo, entre los animales invertebrados que realizan esta acción hay una gran cantidad que viven en el mar como las anémonas y medusas (Cnidaria), equinodermos (Echinodermata), crustáceos (Arthropoda) y moluscos (Mollusca), de igual manera a nivel terrestre se han observado algunos insectos con esta característica. Así mismo están los animales vertebrados en donde los peces de aguas profundas son productores de bioluminiscencia entre ellos los lophiiformes, los Anomalopidae y los peces linterna de la familia Myctophidae, también otros organismos vivos que incluso en simbiosis le proporcionan la bioluminiscencia a varios grupos de animales como son las bacterias, no podemos dejar de mencionar a los protistas planctónicos como los dinoflagelados, igualemnte existen plantas y hongos con esta característica.

Mecanismos para la producción de bioluminiscencia

La emisión de luz por parte de los seres vivos viene dada por reacciones bioquímicas entre sustratos proteicos, que son llamados de manera general como luciferinas y componentes enzimáticos denominados luciferasas, al unirse estas dos sustancia en presencia de oxígeno y la molécula de ATP (Adenosin trifosfato) como dador de energía para la reacción, se produce la emisión de luz que podemos observar en algunos seres vivos, sobre todo por las noches.

Actualmente se manejan tres formas de como los seres vivos emiten luz, la primera de ellas es a través de células especiales en su cuerpo, esta mecanismo también es denominado bioluminiscencia intracelular y es propio de los dinoflajelados y otros organismos como luciérnagas y calamares. Este tipo de bioluminiscencia se caracteriza por que los seres vivos presentan órganos especializados denominados fotóforos en donde ocurren las reacciones químicas y son los encargados de regular la emisión de luz.

Otro tipo de bioluminiscencia es extracelular, en la cual los organismos que la utilizan son capaces de generar tanto el sustrato (luciferinas) como la enzima necesaria para oxidarlo (luciferasa) dentro de su organismo, estas sustancias se almacenan en glándulas separadas que se encuentran en la piel, para posteriormente ser liberadas al entorno en donde se mezclaran y por lo tanto generar luz.

Finalmente tenemos a la bioluminiscencia de tipo simbiótica, en donde los organismos involucrados se benefician mutuamente, este tipo es bastante común en el medio marino y procede por lo general entre microorganismos unicelulares como bacterias y organismos superiores como peces y calamares. Las bacterias bioluminiscentes son incluidas dentro de los órganos que estos organismos pluricelulares pueden controlar a través de su sistema nervioso, motivo por el cual pueden controlar la producción de luz por estas bacterias.

Usos de la bioluminiscencia por parte de los seres vivos

Como hemos mencionado este fenómeno está ampliamente distribuida en los seres vivos, gran parte de ellos viven en el ambiente marino y en condiciones de total oscuridad y son sus métodos de producción de luz, lo que permite que estos puedan sobrevivir.

Uno de los primeros usos de la bioluminiscencia es para obtener comida, algunos peces presentan las emisiones de luz desde ciertos órganos específicos que funcionan como atrayentes para otros animales, los cuales son engañados dejándose llevar y cuando los tienen cerca son emboscados y capturados por estos.

De igual manera lo pueden utilizar de forma contraria y evitar ser capturados y comidos, cuando se enfrentan a estas circunstancias pueden utilizar la emisión de luz tanto intracelular como extracelular, de tal suerte que el atacante se vea intimidado, asustado y se retire, incluso lo que lo hacen de forma extracelular vertiendo las sustancias luminiscentes al exterior confundiendo al depredador y ellos poder escapar rápidamente.

También están los que la utilizan en forma de comunicación con otros de su misma especie, tal como ocurre en insectos como la luciérnaga, esto resulta realmente importante ya que esta depende de esta interacción para realizar su cortejo y entablar el proceso reproductivo.

El camuflaje es otro de los usos que puede tener la bioluminiscencia, varios organismos adaptan sus órganos para emitir la luminosidad ambiental y así confundir a los depredadores que se encuentran al acecho.

Ejemplos de organismos bioluminiscentes

Al primer organismo al que haremos referencia es al pez abisal Melanocetus johnsoniies, el cual posee una espina modificada y en la punta un fotóforo en el que se insertan bacterias luminiscentes, este es un ejemplo claro de bioluminiscencia por simbiosis. Este pez utiliza la luminosidad para atraer a las presas y cuando ya está cerca las atrapa con su poderosa mandíbula.

Los moluscos (Mollusca) son invertebrados habitantes de los mares que son expertos en la generación de luminosidad, estos pueden generar luz de forma intra como extracelularmente. Los calamares miembros de la familia Ommastrephidae pueden generar luz por sus propios medios, entre ellos se encuentra Dosidicus gigas o calamar gigante.

Otro animal invertebrado que puede generar su propia luz lo encontramos a nivel terrestre y son las luciérnagas, este insecto posee la capacidad de generar luz en su abdomen y amplificarla a través de cristales de uratos, estos insectos utilizan los destellos para su mecanismo de reproducción e identificación.

Los microorganismos son otra fuente importante de bioluminiscencia, sobre todo los que viven en el mar, entre estos microorganismos podemos encontrar a las bacterias siendo unas de las más comunes Vibrio harveyi, Vibrio fischeri, Photobacterium phosphoreum, Photobacterium leiognathi. V. fischeri, al igual que otras bacterias han sido encontrada como simbiontes de numerosos peces y calamares como Euprymna scolopes. Se hace necesario mencionar que para que se produzca esta irradiación de luz en los microorganismos, es necesaria una cantidad elevada de ellos, que al recibir señales extracelulares que reciben el nombre de autoinductores, generen de manera coordinada la emisión de luz.

Existen bosques donde sus suelos se iluminan por la presencia de hongos biolumincentes, los cuales viven en ellos y sobre la madera en descomposición, algunos de estos hongos son Mycena lamprospor, M. citricolo y Mycena chlorophos, este último proporciona un bello paisaje al emitir una coloración verdosa en la oscuridad del bosque.

Biografía consultada

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