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| El Mar de Estrellas, en las Islas Maldivas. (Foto: Flickr) |
De vez en cuando nuestras costas están adornadas con miles de millones de organismos unicelulares que producen una luz hermosa cuando se les molesta. El azul brillante visible en la noche de las olas rompiendo en la costa, o incluso una roca arrojada a las aguas, es una de las maravillas de la naturaleza. Shakespeare y Darwin cantaron las alabanzas del fenómeno, y en los últimos años los fotógrafos nos han permitido a todos presenciarlo. Sin embargo, las causas, tanto evolutivas como físicas, son poco conocidas.
El profesor Raymond Goldstein y el Dr. Maziyar Jalaal de la Universidad de Cambridge están tratando de explicar no por qué los dinoflagelados comúnmente conocidos como "destellos del mar" producen su luz, sino las fuerzas que la desencadenan.
Goldstein y Jalaal empujaron las paredes celulares de Pyrocystis lunula, una especie de dinoflagelado bioluminiscente, utilizando una variedad de herramientas, desde voladizos microscópicos hasta chorros de fluidos. En Physical Review Letters, informan que la deformación de la membrana celular lleva a P. lunula a emitir un pulso de luz. Además, cuanto más se deforma su pared celular, y cuanto más rápido sucede, más brillante es la luz. Esto probablemente evita que los organismos gasten demasiada energía produciendo luz en respuesta a pequeñas perturbaciones.
Curiosamente, la curva de luz tiene la misma forma incluso cuando la presión se aplica más rápidamente, aunque genera un destello más brillante. La luz también se produce a medida que la presión disminuye, restaurando la forma de la célula. Sin embargo, cada organismo solo puede producir tanta luz sin tiempo para recuperarse: la aplicación repetida de presión conduce a una disminución del brillo.
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| Dinoflagelados (representación artística) |
Los autores piensan que cuando se aplica estrés a la membrana, se abren los canales iónicos de las células, lo que permite que el calcio se mueva entre diferentes partes de la célula en lo que se conoce como un efecto viscoelástico. Esto a su vez desencadena reacciones químicas que conducen a la liberación de energía a una longitud de onda que podemos ver y apreciar. "La producción de una determinada cantidad de luz ... se puede lograr a través de la acción de muchos canales poco reclutados, o un pequeño número fuertemente reclutado", señala el documento.
"A pesar de décadas de investigación científica, principalmente en el campo de la bioquímica, el mecanismo físico por el cual el flujo de fluido desencadena la producción de luz no ha quedado claro", dijo Goldstein en un comunicado. Jalaal agregó: "Nuestros hallazgos revelan el mecanismo físico por el cual el flujo de fluido desencadena la producción de luz y muestran cuán elegante puede ser la toma de decisiones a nivel de una sola célula".
Para algunos animales, la bioluminiscencia tiene un propósito claro, por lo general, atraer parejas o atraer presas. Los beneficios son menos claros para los dinoflagelados asexuales y fotosintéticos. Se cree que probablemente usan su luz para atraer animales más arriba en la cadena alimenticia que se alimentan de cosas que comen dinoflagelados, como la hierba que podría llamar a los leones cuando las cebras lo consumen, posiblemente ahuyentando las amenazas en el proceso.
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| Un rastro de bioluminiscencia (de un dinoflagelado diferente del que se realizó el estudio) en Eaglehawk Neck, Tasmania. Marion Madams |