Luciérnagas y bioluminiscencia. ¿Por qué destellan?

2024-03-18 21:01:53

Las luciérnagas lampíridos (Lampyridae) son una familia de coleópteros polífagos caracterizados por su capacidad de emitir luz (bioluminiscencia). Estos coleópteros se encuentran en regiones cálidas o templadas con presencia de humedad, y se encuentran a menudo en ciertas partes de Europa, Asia y América.

La bioluminiscencia es el proceso a través del cual los organismos vivos producen luz, dando como resultado una reacción bioquímica en la que comúnmente interviene una enzima llamada luciferasa. La bioluminiscencia se produce como resultado de una reacción bioquímica en que interviene el oxígeno, el ATP (proteína llamada luciferina) y la enzima luciferasa, que al reaccionar se emite energía produciendo la luz, la cual sucede de la siguiente manera: el oxígeno oxida el sustrato luciferina; la luciferasa acelera la reacción, y el ATP proporciona la energía para la reacción, produciéndose agua y luz. Es un fenómeno muy extendido en todos los niveles biológicos: bacterias, hongos, protistas unicelulares, celentéreos, gusanos, moluscos, cefalópodos, crustáceos, insectos, equinodermos, peces, medusas.

El objetivo de esta noticia es explicar cómo científicos de la Universidad Agrícola de Huazhong (China) publicaron en la revista Nature Communications el genoma de la luciérnaga acuática Aquatica leii, que se encuentra en los arrozales de China.

En el estudio se explica cómo las luciérnagas, evolucionan sus órganos luminosos en una estructura física completamente diferente cuando son adultas y cómo controlan con demasiada precisión estos órganos llamados linternas, por ejemplo, encendiéndolos y apagándolos en patrones similares al código Morse cuando una pareja seductora está cerca.

Los investigadores ubicaron dos genes responsables de la formación, activación y posicionamiento del órgano luminoso de esta luciérnaga: Alabd-B y AlUnc-4. Aunque de estos genes se sabía que contribuían al desarrollo de las luciérnagas, nunca se habían relacionado con la bioluminiscencia. Este descubrimiento contribuye en la comprensión de la evolución de la capacidad de los lampíridos para iluminarse.

¿Por qué destellan las luciérnagas

Los investigadores han estudiado esta especie de coleópteros desde hace más de dos décadas creando una colonia de hasta 600 000 luciérnagas al año permitiendo acentuar el estudio de la ventana de tiempo exacta de 24 horas justo después de que se forme la pupa, que es cuando se desarrollan sus órganos luminosos adultos.

Los científicos empezaron a modificar el genoma de estos insectos para ver qué efecto tenía desactivar o anular determinados genes y encontraron que durante la pupación, la luciérnaga activa sus genes Alabd-B y AlUnc-4, que hacen que la linterna adulta se desarrolle en la posición adecuada dentro del abdomen.

Este estudio se ha caracterizado por su uso de herramientas y análisis genómicos avanzados y se cree que sienta las bases para comprender cómo el ancestro común de las luciérnagas cooptó estos dos genes para producir luz. No obstante, la investigación de estas especies es un camino largo y quedan muchos retos por delante. Por ejemplo,el estudio se limita a los machos de una especie, y se hace necesario estudiar la otra mitad de la población, las hembras. También se limita el estudio debido en parte a su complejo cortejo, criar luciérnagas es más complejo que criar ratones, moscas de la fruta u otros animales de estudio comunes.

Finalmente y no menos importante, debemos enfatizar en que las luciérnagas se están extinguiendo debido a diferentes factores como la contaminación lumínica, el uso de pesticidas, la pérdida de hábitat entre otros. La naturaleza puede vivir sin los humanos, no al contrario.

Fuente: National Geographic

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