Bioluminiscencia, fascinante fenómeno natural

Alberto Rísquez

Sin lugar a dudas, uno de los fenómenos más fascinantes de la naturaleza es el de la bioluminiscencia, mismo que a simple vista podríamos considerar inexplicable, pero como veremos esto último no es así. Este fenómeno se generaliza en los hábitats marinos, se calcula que el 90% de los organismos de las profundidades la presentan, mientras que en tierra sólo se observa en hongos e invertebrados. En general lo podemos encontrar en plantas, animales, bacterias y hongos.

La bioluminiscencia es un proceso que se da en algunos organismos vivos, en donde se crea una reacción química que produce luz.

La mayoría de las veces podremos verlo de noche en las playas, en la orilla, donde revientan las olas, que es el momento en que no nos lo impide la luz del día. (Imagen 1).

Pero, ¿cómo es que se produce?, pues decíamos que se da gracias a la energía generada por una reacción química y esta se manifiesta como luz. Para ello intervienen la enzima luciferasa, la proteína luciferina, el oxígeno y el nucleótido trifosfato de adenosina (ATP). La luciferasa cataliza la oxidación de un sustrato de luciferina y con el ATP se obtiene la energía celular que permite producir esa emisión de luz.

Básicamente existen tres tipos de bioluminiscencia: la intracelular, la extracelular y la simbiosis con bacterias luminiscentes.

La bioluminiscencia intracelular es aquella que es generada por células especializadas, ya sea en organismos unicelulares o pluricelulares. Los dinoflagelados son un ejemplo de organismos unicelulares con esta condición; en el caso de los pluricelulares tenemos como ejemplo a las luciérnagas quienes realizan un proceso más complejo a través de cristales de urato que poseen; o bien, algunos peces a través de placas de guanina; otros organismos que lo presentan son los calamares.

La bioluminiscencia extracelular se da a partir de esta reacción química que comentamos, pero fuera del organismo. Una vez sintetizadas, la luciferasa y la luciferina son almacenadas por separado en diversas glándulas en la piel o bajo ella, de esta manera llegado el momento, son expulsadas simultáneamente mezclándose hacia el exterior y en consecuencia produciendo nubes luminosas. Este tipo de luminiscencia es común en muchos crustáceos y algunos cefalópodos.

La simbiosis con bacterias luminiscentes, este fenómeno se conoce sólo en animales marinos tales como los celentéreos (actinias, hidras, corales, medusas, anémonas y pólipos), gusanos, moluscos, equinodermos y peces, principalmente en peces abisales (así se les denomina a aquellos que habitan a grandes profundidades).

Esta modalidad parece ser la más extendida, los organismos que la presentan disponen de pequeñas vejigas llamadas fotóforos, donde guardan bacterias luminiscentes, mismas que presentan la reacción química ya comentada. Hay especies que pueden controlar a voluntad la intensidad de la luz emitida e incluso neutralizarla mediante estructuras conectadas a su sistema nervioso.

En cuanto a la utilidad de la luminiscencia para los organismos, son varias: como camuflaje para confundirse con la iluminación ambiental; también se piensa que a unos les puede servir como herramienta de defensa, pues con ello disuaden a sus posibles depredadores o lo contrario, les puede servir como señuelo para atraer presas; a otros más como distracción, tal es el caso de calamares que en vez de tinta sueltan una nube bioluminiscente que les da oportunidad de huir; una utilidad más es la comunicación; y por último la iluminación, en especial en organismos abisales.

En el caso de los hongos aún no se sabe exactamente, pero se considera que tiene un papel importante en su reproducción al atraer artrópodos con fototropismo positivo (atracción hacia la luz), así que éstos, en su movilidad, esparcirán las esporas del hongo contribuyendo así a su propagación y consecuente supervivencia como especie. (Imagen 2).

Existe otro caso particular de iluminación natural, que funciona diferente, la fluorescencia, como es el caso de algunas medusas como la llamada “gelatina de cristal” (Aequorea victoria) que produce la proteína verde fluorescente o GFP según sus siglas en inglés (Green Fluorescent Protein), que es capaz de captar luz del rango de rayos ultravioleta que emite luz verde.

Estas medusas muestran una luminiscencia muy brillante, sobre el borde de la campana externa presentan una secuencia de puntos que resplandecen. (Imagen 3).

El profesor Osamu Shimomura fue el primero en aislar la GFP en 1962 a partir de la Aequorea victoria.

En octubre de 2008 los profesores Martin Chalfie (estadounidense), Osamu Shimomura (japonés) y Roger Y. Tsien (estadounidense de origen chino), fueron galardonados con el premio Nobel de química 2008 por el “Descubrimiento y desarrollo de la proteína verde fluorescente (GFP). (Imagen 4).

La proteína verde fluorescente (GFP), ha sido modificada para emitir colores en longitudes de onda diferentes y junto con proteínas derivadas de otros organismos ofrece nuevas variedades de proteínas fluorescentes, ya tiene y tendrá infinidad de aplicaciones en el uso cotidiano en gran variedad de ámbitos, es decir, tiene un gran potencial biotecnológico.

Desde 1962 en que fue descubierta, ha sufrido muchos cambios, sus aplicaciones involucran todas las áreas de la biología. Una de las áreas más beneficiadas por los múltiples usos de la GFP, ha sido la neurociencia. Se ha podido marcar neuronas in vivo hasta con 90 colores fluorescentes, ello da la posibilidad de visualizar las redes de la arquitectura neural de un mismo organismo.

15 Mar 2024 09:22
De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?

De pequeños brincos a grandes saltos ¿Larvitas de moscas en fuga?

Andrea Birke

Red de Manejo Biorracional de Plagas y Vectores

Los insectos son el grupo más biodiverso del planeta con cerca de 3.5 [ ... ]

Leer más...
13 Mar 2024 07:27
Galería virtual de los paisajes de Veracruz

Galería virtual de los paisajes de Veracruz

Elio Lagunes-Díaz, Griselda Benítez Badillo, Miguel Equihua Zamora, Luz Sánchez Landero

Se presenta una galería de realidad virtual de los ecosistemas [ ... ]

Leer más...
12 Mar 2024 07:26
Insectos en mar abierto

Insectos en mar abierto

Daniel Reynoso-Velasco y Rodolfo Novelo-Gutiérrez

Red de Biodiversidad y Sistemática

A pesar de que los insectos son el grupo más exitoso del planeta y están presentes en [ ... ]

Leer más...
11 Mar 2024 09:35
De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos

De bobos, actinos, islas y tesoros ocultos

Noemi Matías1, Teresa González2, Juan E. Martínez1, Oscar Téllez2 y Salvador Rodríguez2 

Isla Clarión, en el Archipiélago de Revillagigedo, alberga [ ... ]

Leer más...
07 Mar 2024 09:11
Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae

Caballitos del diablo joya: los Calopterygidae

José Antonio Gómez Anaya y Rodolfo Novelo Gutiérrez

Red de Biodiversidad y Sistemática

Los caballitos del diablo joya, miembros de la familia Calopterygidae, [ ... ]

Leer más...
06 Mar 2024 08:01
Superhéroes ocultos en las plantas

Superhéroes ocultos en las plantas

Yely Gabriela Rodríguez Mina1, Frédérique Reverchon2, José Antonio Guerrero Analco3

Los hongos que viven al interior de las plantas pueden ocasionar, de manera [ ... ]

Leer más...
05 Mar 2024 09:43
Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña

Tillandsia ionantha, una especie mexicana, no brasileña

Juan José Ancona, Juan Pablo Pinzón, Patricia Hernández-Ledesma, Samuel Cruz-Esteban

Tillandsia ionantha fue descrita hace 169 años; desde [ ... ]

Leer más...
04 Mar 2024 07:56
Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad

Búhos en la ciudad: aliados imprescindibles para la sociedad

Miguel San Martín y Rafael Villegas Patraca

USPAE

Aunque no lo parezca, los búhos cumplen un papel importante en el control de plagas [ ... ]

Leer más...
04 Mar 2024 07:52
¡Hay que florecer donde fuimos plantados!

¡Hay que florecer donde fuimos plantados!

Karina M. Grajales Tam

Camino rumbo a la escuela, con la cabeza agachada, buscando monedas, billetes o algún tesoro perdido, pero solo encuentro restos de [ ... ]

Leer más...
28 Feb 2024 06:33
Desparasita a tu perro y cuida tú salud

Desparasita a tu perro y cuida tú salud

Karla L. Tapia-Fierro y Andrés M. López

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Desparasita a tu perro continuamente para cuidar su salud y la de [ ... ]

Leer más...
27 Feb 2024 09:00
Dengue ¿cómo y quién lo transmite?

Dengue ¿cómo y quién lo transmite? métodos alternativos de control

Mireysi Torres Carrera, Luis Arturo Ibarra Juárez y Nicolaza Pariona Mendoza

Red de Estudios Moleculares Avanzados

El Dengue [ ... ]

Leer más...
26 Feb 2024 06:43
Contando y midiendo las costas

Contando y midiendo las costas 

M. Luisa Martínez

Red de Ecología Funcional

Las costas representan una estrecha franja en el mundo y en México, pero son el hogar del 40% de la población mundial, [ ... ]

Leer más...
22 Feb 2024 08:47
Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola

Beneficios de los hongos del suelo en la producción agrícola:

Hongos solubilizadores de fósforo y micorrícicos arbusculares

Rosa María Arias Mota y Gabriela Heredia Abarca

El estudio de la agricultura [ ... ]

Leer más...
21 Feb 2024 07:25
Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados

Bacterias benéficas frente a la contaminación por metales pesados

Jaqueline de Jesús Jiménez Jiménez y Randy Ortiz Castro

Red de Estudios Moleculares Avanzados

La contaminación por metales pesados [ ... ]

Leer más...
20 Feb 2024 07:19
Papas agroecológicas, una solución a la contaminación

Papas agroecológicas, una solución a la contaminación

Gloria Carrión, Damaris Desgarennes y J. Francisco Castillo Esparza

Red de Biodiversidad y Sistemática

El uso de productos biológicos para [ ... ]

Leer más...
19 Feb 2024 09:12
Carbono en humedales urbanos de montaña

Carbono en humedales urbanos de montaña

María Elizabeth Hernández Alarcón y María Leticia Monge González 

Red de Manejo Biotecnológico de Recursos

El cambio climático es causado por las emisiones [ ... ]

Leer más...
15 Feb 2024 09:12
En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre

En la cuerda floja: el cableado eléctrico y la fauna silvestre

Ana Luisa Gómez Sánchez1, Juan José Barrios Gutiérrez1, Carlos Daniel Pinacho Pinacho2, Sonia Gallina-Tessaro3, Andrés M. López-Pérez3

Actualmente [ ... ]

Leer más...
14 Feb 2024 07:46
Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos

Mensajes invisibles: la comunicación química de los insectos

Patricia Romero Arellano y Viridiana Vega Badillo 

Los semioquímicos son un conjunto de sustancias químicas que transmiten información [ ... ]

Leer más...
13 Feb 2024 09:50
¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?

¿Quién fue el naturalista oficial del H.M.S. Beagle?

Alejandro Espinosa de los Monteros

Biología Evolutiva

Para conmemorar los 215 años del natalicio de Darwin, recuento una serie de sucesos que [ ... ]

Leer más...
09 Feb 2024 07:22
Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos

Xicotli data: acciones de ciencia abierta en pro de los polinizadores nativos

Equipo “Xicotli data”*

La crisis de la polinización no sólo se debe a los efectos negativos que tienen las acciones [ ... ]

Leer más...
08 Feb 2024 08:14
Cuando la luna se come al sol

Cuando la luna se come al sol

José G. García-Franco

Red Ecología Funcional

Los eclipses han maravillado al hombre desde la antigüedad. Eran considerados presagios de calamidades. Actualmente los [ ... ]

Leer más...
07 Feb 2024 06:51
Sismicidad en México

Sismicidad en México

Alexandro Medina Chena, Laura Alejandra Barradas Sánchez y Rafael Villegas Patraca

USPAE 

Desde el centro de la Tierra hasta su superficie, hay una distancia promedio de 6371 [ ... ]

Leer más...
02 Feb 2024 07:45
Helecho espada, invasor del Trópico Americano

Helecho espada, invasor del Trópico Americano

Salvador Gonzalez de León, Claudio Mota Vargas, Cristian Pinzón y Oscar Briones

Un helecho asiático se ha dispersado por América en especial en los [ ... ]

Leer más...
02 Feb 2024 06:54
Genes de resistencia a los antibióticos

Genes de resistencia a los antibióticos

Antonio Acini Vásquez-Aguilar

Red de biología evolutiva

La resistencia a los antibióticos es un problema salud pública global y es resultado del uso inadecuado [ ... ]

Leer más...
01 Feb 2024 08:51
Agua embotellada ¿qué tan pura es?

Agua embotellada ¿qué tan pura es?

Fabiola López Barrera, Robert Manson y Jorge Córdova Nieto 

¿Qué hay en una botella de plástico con agua? Estudios recientes muestran que contienen micro y [ ... ]

Leer más...
29 Ene 2024 07:23
La historia natural de las plántulas

La historia natural de las plántulas

Jorge González Astorga

Las plántulas son el resultado inmediato de la germinación, siendo la etapa del ciclo de vida que contiene el potencial para el desarrollo [ ... ]

Leer más...
25 Ene 2024 10:33
Las visitas guiadas: historias plantásticas en un jardín botánico

Las visitas guiadas: historias plantásticas en un jardín botánico

Orlik Gómez García

Las visitas guiadas a los jardines botánicos recrean los conocimientos científicos y los expresan de manera [ ... ]

Leer más...
23 Ene 2024 10:13
Tradición y ciencia: el uso de plantas con propiedades medicinales

Tradición y ciencia: el uso de plantas con propiedades medicinales 

Erika Valencia-Mejía, Juan L. Monribot-Villanueva, José A. Guerrero-Analco, Abraham Vidal-Limón

Red de Estudios Moleculares Avanzados

Históricamente, [ ... ]

Leer más...
22 Ene 2024 09:38
Huracanes ¿cómo disminuir su impacto?

Huracanes ¿cómo disminuir su impacto?

Sonia Morán-Rodríguez, A. Emmanuel Zúñiga-Tovar y Raymundo Dávalos-Sotelo 

Huracanes, daños, población expuesta

La magnitud de los daños y pérdidas [ ... ]

Leer más...
19 Ene 2024 07:09
Paso a pasito, ¡me estreso poquito!

Paso a pasito, ¡me estreso poquito!

Carolina Valdespino, Sergio Albino, Sonia Gallina y Alberto González

Red de Biología y Conservación de Vertebrados

Además de permitir la comparación del efecto [ ... ]

Leer más...
18 Ene 2024 07:21
Usando el sol para reducir el daño a mangos por moscas de la fruta

Usando el sol para reducir el daño a mangos por moscas de la fruta

Larissa Guillén y Martín Aluja

Describimos cómo aprovechando la luz solar se puede disminuir el ataque de un insecto a los valiosos [ ... ]

Leer más...
17 Ene 2024 07:12
El Chichimoco: especie emblemática que “ya casi no se ve”

El Chichimoco: especie emblemática que “ya casi no se ve”

Luis M. García Feria

En 1971, la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO) desarrolló [ ... ]

Leer más...
17 Ene 2024 06:46
Registros de grisón en fincas cafetaleras de Veracruz

Registros de grisón (Galictis vittata) en fincas cafetaleras de Veracruz, ¿buena noticia para todos?

José Luis Torres-Aguilar, Armando Contreras-Hernández y Carolina Álvarez-Peredo

Red de Ambiente [ ... ]

Leer más...
07 Dic 2023 08:30
Las Ascidias, del subfilo urocordados

Las Ascidias, del subfilo urocordados

Alberto Rísquez Valdepeña

Las ascidias (conocidos también como Tunicados) son un grupo de animales marinos pertenecientes al filo Chordata (Cordados), que también [ ... ]

Leer más...
01 Dic 2023 07:55
Strepsiptera: el octavo orden

Strepsiptera: el octavo orden

Gerardo Quintos-Andrade; Jorge E. Valenzuela González

Los estrepsípteros son un grupo de insectos parásitos, con un modo de vida que pareciera salido de algún relato [ ... ]

Leer más...
01 Dic 2023 07:35
Anestesia: garantía en procedimientos con peces

Anestesia: garantía en procedimientos con peces

Adriana García Vásquez

Red de Biología Evolutiva

¿Sabías que en los peces al igual que en los humanos se usan anestésicos para diferentes procedimientos? [ ... ]

Leer más...
30 Nov 2023 08:27
La ciencia y la protección civil

La ciencia y la protección civil

Francisco Mendoza Fernández

En cualquier parte donde ocurre algún evento catastrófico, donde se percibe una condición de peligro inminente, o se alerta de algún [ ... ]

Leer más...
30 Nov 2023 08:25
¿Por qué no “vemos” las plantas?

¿Por qué no “vemos” las plantas?

Josué Román Vázquez1 y Brenda Yudith Bedolla García2

La ceguera vegetal es un problema biológico-social que pone énfasis en nuestro aparente desinterés [ ... ]

Leer más...
29 Nov 2023 09:48
Explorando la naturaleza a través del deporte

Explorando la naturaleza a través del deporte

Guillermo López Escalera Argueta

Oficina de comunicación

¿Alguna vez te has preguntado cómo la práctica de deportes en la naturaleza ha influido [ ... ]

Leer más...
29 Nov 2023 07:37
Cambios en la capacidad de los paisajes cafetaleros para conservar la biodiversidad

Cambios en la capacidad de los paisajes cafetaleros para conservar la biodiversidad

Robert H. Manson1, Vinicio Sosa Fernández1 y Carlos Cerdán Cabrera2 

La capacidad de albergar la biodiversidad [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores