4.15: Bioluminiscencia
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Cuanto más ATP esté disponible, más brillante será la luz. De hecho, la luciferina y la luciferasa de luciérnaga están disponibles comercialmente para medir la cantidad de ATP en materiales biológicos. Las luciérnagas usan sus destellos para atraer compañeros. El patrón difiere de una especie a otra. En una especie, las hembras a veces imitan el patrón utilizado por las hembras de otra especie. Cuando los machos de la segunda especie responden a estas “femmes fatales”, ¡se los come!
Cómo las luciérnagas controlan su parpadeo
Barry Trimmer y sus colegas de la Universidad de Tufts han descubierto recientemente cómo las luciérnagas encienden sus órganos luminiscentes (llamados linternas).
- Las células luminiscentes de las linternas están cerca de las células al final de las traqueolas (que llevan oxígeno a los tejidos del insecto y quitan el dióxido de carbono de ellos).
- Estas células contienen óxido nítrico sintasa (NOS), la enzima que libera el gas óxido nítrico (NO) de la arginina.
- Los impulsos nerviosos activan la liberación de NO de estas células.
- El NO se difunde en las células de la linterna e inhibe la respiración celular en las mitocondrias (probablemente bloqueando la acción del citocromo c oxidasa)
- Con la respiración celular inhibida, el contenido de oxígeno de las células aumenta.
- Esto activa la producción de luz en los peroxisomas que contienen luciferasa y luciferina-ATP (el ATP se genera cuando las linternas están oscuras).
- El rápido decaimiento del NO probablemente contribuya a la corta duración del flash.
Bioluminiscencia en Animales Marinos
La presencia generalizada de luminiscencia entre los animales de aguas profundas refleja la oscuridad perpetua en la que viven. Al menos un pez tiene su órgano luminiscente localizado en la punta de un tallo sobresaliente y lo utiliza como cebo para atraer presas al alcance de sus mandíbulas. Al ser perturbado, una especie de calamar emite una nube de agua luminiscente en lugar de la tinta que utilizan sus parientes de aguas poco profundas. Algunos animales marinos que viven cerca de la superficie tienen órganos luminiscentes en su parte inferior. Estos probablemente dificultan que los depredadores debajo de ellos los vean contra el fondo claro de la superficie.
Fig\(\PageIndex{2}\): Bioluminiscencia en peces cortesía del Prof. J. W. Hastings
En el caso de los peces, la luz es emitida por bacterias luminiscentes que crecen en órganos luminiscentes. En las fotos se muestra el pez linterna, Photoblepharon palpebratus, con la tapa de su órgano luminiscente abierta (izquierda) y cerrada (derecha). La luz es producida por bacterias luminiscentes que emiten de manera continua dentro de los órganos, pero su visualización es controlada por los peces. Estos animales, que fueron fotografiados a lo largo de arrecifes en el Golfo de Elat, Israel, parecen usar sus órganos luminiscentes para funciones tan variadas como: (1) atraer presas, (2) señalar a otros miembros de su especie y (3) confundir a posibles depredadores.