BIOLUMINISCENCIA: la luz de los seres vivos

   Cuando llega la noche a la naturaleza, no únicamente podemos encontrar luz si miramos al cielo. También podemos encontrarla si miramos hacia el suelo, hacia los árboles y, sobre todo hacia las aguas. Y es que algunos animales y microorganismos tienen la capacidad de crear luz, cualidad conocida como bioluminiscencia. Pero veamos en qué consiste esta cualidad tan interesante.

¿Cómo se produce la bioluminiscencia?.

   La bioluminiscencia es la capacidad que tienen algunos seres vivos de producir luz gracias a la energía liberada por una reacción química. En esta reacción actúan dos grandes protagonistas. Un sustrato, conocido como luciferina, que es la molécula que va a captar oxígeno y se va a oxidar gracias a la acción de la enzima luciferasa, dando como resultado la excitación de la primera molécula y la producción de cierta energía que es liberada en forma de radiación visible que es emitida y, la cual, podemos ver nosotros. 

                                          Luciferina + 0₂ è Luciferina^* + λ · ν (LUZ)

   En ocasiones es necesaria la presencia de calcio (Ca++) o ATP (la molécula energética por excelencia) para  activar la reacción.

   No hay que confundir la bioluminiscencia con la fluorescencia. En la bioluminiscencia, el origen de la luz es una reacción química, mientras que la fluorescencia ocurre por otra fuente de luz, que es absorbida y reemitida en una longitud de onda visible y coloreada.

Tipos de bioluminscencia

Luciérnaga, ejemplo de
bioluminiscencia intracelular

• Bioluminiscencia intraceluar: ocurre en células, llamadas fotocitos, del propio animal, emitiendo la luz al exterior a través de la piel que actúa como una lente concentrando la luz emitida e intensificándola gracias a unas células adyacentes modificadas que poseen materiales y disposiciones reflectantes.  

• Bioluminiscencia extracelular (secreciones): la reaccion bioluminiscente ocurre en el medio externo, ya sea en la superficie del propio animal o en su entorno cercano. Una vez sintetizados, ambos componentes se almacenan en glándulas diferentes en la piel o bajo esta. La expulsión y consecuente mezcla de ambos reactivos en el exterior producen nubes luminosas. Este tipo de luminiscencia es común a bastantes crustáceos y algunos cefalópodos abisales

Bacterias bioluminiscentes

• Simbiosis con bacterias luminiscentes: sólo conocido en animales marinos. Es el tipo de luminiscencia más extendido en el reino animal. En diversos lugares del cuerpo los animales disponen de pequeñas vejigas, comúnmente llamadas fotóforos, donde guardan bacterias luminiscentes, por tanto, la emisión de luz no proviene de las células del animal, sino de las bacterias con las que está en simbiosis. Éstos animales generalmente poseen una especie de párpado que oculta o deja a la vista tal cámara o fotóforo para regular cuándo emitir luz al exterior o no.

Funciones de la bioluminiscencia.

   Tiene diversas funciones, sobre todo de comunicación entre individuos de la misma especie y de éstos con individuos de otras especies.

   Así, puede tener un papel fundamental en la reproducción de algunas especies, actuando como reclamo sexual, como es el caso de la luciérnaga

  Es muy importante en la caza y huida de los depredadores. Algunos peces e insectos utilizan la bioluminiscencia como reclamo para acercar a las presas, a modo de cebo. En otros casos, sin embargo, utilizan esa capacidad para confundir o despistar al depredador mientras se huye.

Planta de tabaco con gen
de fluorescencia de medusa
insertado

   En cuanto al ser humano, también le podemos sacar partido a esa capacidad lumínica de algunos animales. Puede servir como detector de contaminación de un medio viendo cómo afecta a la intensidad de la luz. Y más importante aún, en el campo de la medicina se puede introducir en tejidos para ver qué reacciones suceden y cómo en nuestro organismo, además de mostrar daños o roturas en estos tejidos. 

   

    Otra utilidad que se está convirtiendo en una realidad ya, es que, gracias a la ingeniería genética, o los conocidos como transgénicos, inyectando el gen que permite que las luciérnagas emitan luz, estas plantas se iluminen cuando necesiten agua o cuando sufran alguna patología avisando de que algo malo les pasa, como ya se ha hecho con la planta del tabaco.

   O quién sabe, quizá se pueda usar esto para crear árboles luminosos que hagan las veces de farolas ecológicas en las calles de nuestras ciudades. Lo que sí es verdad es que la bioluminiscencia es un fenómeno  muy interesante y curiosos, en el que se centran numerosos estudiosos gracias a las posibilidades que ofrece.