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La biofluorescencia de los peces ha evolucionado más de 100 veces en 112 millones de años

pez cabra
Un pez cabra de bandas ocres (Upeneus sundaicus). Crédito: John Sparks y David Gruber

La mayor parte de esta actividad ocurre entre peces que viven en arrecifes de coral

Una nueva investigación dirigida por científicos del Museo Americano de Historia Natural arroja luz sobre los antiguos orígenes de la biofluorescencia en los peces y la gama de brillantes colores involucrados en este fenómeno biológico.

Los hallazgos, detallados en dos estudios complementarios publicados recientemente en Nature Communications y PLOS One, sugieren que la biofluorescencia se remonta al menos a 112 millones de años y, desde entonces, ha evolucionado independientemente más de 100 veces, y la mayor parte de esa actividad ocurre entre peces que viven en arrecifes de coral.

El nuevo trabajo también revela que en los peces marinos la biofluorescencia (que ocurre cuando un organismo absorbe luz, la transforma y la emite como un color diferente) involucra una mayor variedad de colores que lo informado anteriormente, abarcando múltiples longitudes de onda de verde, amarillo, naranja y rojo.

"Los investigadores saben desde hace tiempo que la biofluorescencia está bastante extendida en los animales marinos, desde las tortugas marinas hasta los corales, y especialmente entre los peces", dijo Emily Carr, estudiante de doctorado en la Escuela de Posgrado Richard Gilder del Museo y autora principal de los dos nuevos estudios.

"Pero para comprender realmente por qué y cómo estas especies utilizan esta adaptación única —ya sea para camuflarse, depredar o reproducirse—, necesitamos comprender la historia evolutiva subyacente, así como el alcance de la biofluorescencia tal como existe actualmente".

biofluorescencia

Imagen: Filogenia recortada de Rabosky et al. de Teleostei que muestra reconstrucciones del estado ancestral de biofluorescencia (ausencia/presencia).

Para el estudio de Nature Communications, Carr dirigió una exhaustiva investigación de todos los teleósteos biofluorescentes conocidos, un tipo de pez óseo que constituye, con mucho, el grupo más numeroso de vertebrados vivos en la actualidad. Esto dio como resultado una lista de 459 especies biofluorescentes, incluidas 48 especies que previamente se desconocía su biofluorescencia. Los investigadores descubrieron que la biofluorescencia evolucionó más de 100 veces en los teleósteos marinos y se estima que data de hace unos 112 millones de años, siendo el primer caso el de las anguilas.

El equipo también descubrió que las especies de peces que viven en los arrecifes de coral o alrededor de ellos desarrollan biofluorescencia a un ritmo aproximadamente 10 veces superior al de las especies que no viven en los arrecifes, con un aumento en el número de especies fluorescentes después de la extinción del Cretácico-Paleógeno (K-Pg) hace unos 66 millones de años, cuando se extinguieron todos los dinosaurios no aviares.

"Esta tendencia coincide con el auge de los arrecifes modernos dominados por corales y la rápida colonización de los arrecifes por peces, que se produjo tras una pérdida significativa de diversidad coralina en la extinción K-Pg", afirmó Carr. "Estas correlaciones sugieren que la aparición de los arrecifes de coral modernos podría haber facilitado la diversificación de la fluorescencia en los peces teleósteos asociados a los arrecifes".

De los 459 teleósteos biofluorescentes conocidos reportados en este estudio, la mayoría están asociados con arrecifes de coral.

pez escorpión

Imagen: Pez escorpión hoja (Taenianotus triacanthus). Crédito: John Sparks y David Gruber

Para el estudio de PLOS One, Carr y sus colegas utilizaron un sistema de fotografía especializado con luces de excitación ultravioleta y azul y filtros de emisión para observar las longitudes de onda de la luz emitida por los peces de la colección de ictiología del Museo.

Los especímenes del estudio, recolectados durante la última década y media en expediciones del Museo a las Islas Salomón, Groenlandia y Tailandia, ya habían sido observados previamente con fluorescencia, pero se desconocía el rango completo de sus emisiones biofluorescentes.

El nuevo trabajo revela una diversidad mucho mayor en los colores emitidos por los teleósteos (algunas familias de los cuales exhiben al menos seis distintos picos de emisión fluorescente, que corresponden con longitudes de onda de múltiples colores) de lo que se había informado anteriormente.

teleósteos biofluorescentesImagen derecha: Imágenes representativas de teleósteos biofluorescentes examinados en este estudio.

"La notable variación que observamos en una amplia gama de estos peces fluorescentes podría significar que estos animales utilizan sistemas de señalización increíblemente diversos y elaborados basados ​​en patrones de emisión fluorescente específicos de cada especie", dijo el curador del museo, John Sparks, autor de los nuevos estudios y asesor de Carr.

"Como demuestran estos estudios, la biofluorescencia es omnipresente y presenta una increíble variabilidad fenotípica entre los peces marinos. Lo que realmente nos gustaría comprender mejor es cómo funciona la fluorescencia en estos linajes marinos tan variables, así como su papel en la diversificación".

Los investigadores también señalan que las numerosas longitudes de onda de emisiones fluorescentes encontradas en este estudio podrían tener implicaciones para la identificación de nuevas moléculas fluorescentes, que se utilizan rutinariamente en aplicaciones biomédicas, incluido el diagnóstico y la terapia de enfermedades guiados por fluorescencia.

Referencias:

Marine fishes exhibit exceptional variation in biofluorescent emission spectra, PLOS One (2025).
Repeated and widespread evolution of biofluorescence in marine fishes, Nature Communications (2025)

Etiquetas: EvoluciónBiofluorescencia

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