updated 2:26 PM CET, Dec 1, 2016

Rastrean la evolución del brillo del camarón

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bioluminiscencia en el camarón como mecanismo de defensa

La bioluminiscencia es un fenómeno realmente genial. Es misterioso, hermoso y cautivador

Investigadores de la Universidad Internacional de la Florida han rastreado la evolución de la bioluminiscencia en los camarones de aguas profundas.

El estudio, dirigido por los científicos marinos Juliet Wong, Jorge L. Pérez-Moreno y Heather Bracken-Grissom en el Departamento de Ciencias Biológicas de la UIF, es el estudio más completo de las relaciones evolutivas entre los camarones de aguas profundas hasta la fecha. Las muestras fueron recolectadas desde el Golfo de México, Océano Atlántico del Norte, España, Vietnam, Filipinas y Taiwán y comprenden 30 especies de camarones de aguas profundas.

La bioluminiscencia es la producción de luz por un organismo vivo y esencial para la supervivencia, sobre todo en las profundidades del mar, donde la luz es limitada. La bioluminiscencia en las profundidades del mar está poco estudiada en gran medida debido a las dificultades asociadas a la realización de investigaciones en las grandes profundidades y los retos asociados con la recolección de especímenes sin dañarlos cuando son llevados a la superficie.

"La bioluminiscencia es un fenómeno realmente genial. Es misterioso, hermoso y cautivador", dijo Bracken-Grissom. "Tiene aplicaciones en la vigilancia del medio ambiente, la biotecnología y la medicina, la agricultura y la seguridad alimentaria. Pero, para mí, lo estudio debido a su importancia para los organismos y cómo les ayuda en su supervivencia".

La evolución de la bioluminiscencia

Los camarones de aguas profundas exhiben bioluminiscencia de dos maneras: una secreción azul de la boca utilizada para la defensa y órganos que emiten luz a lo largo de la longitud del cuerpo, incluyendo los ojos, las extremidades y el abdomen.

Se cree que los órganos emisores de luz pueden haber evolucionado en especies que tienden a habitar aguas poco profundas, donde la luz solar de la superficie podría ser más prominente en el agua y donde brilla intensamente, lo que les permitiría camuflarse de los depredadores. Al observar los rasgos en especies actuales y el rastreo de un ancestro común, los investigadores encontraron que la bioluminiscencia secretora tiene un único origen evolutivo y muy probablemente surgió en un ancestro común.

"Cuando hemos secuenciado el ARN de los ojos para descubrir qué genes se están expresando encontramos que aquellos que tienen órganos emisores de luz tienen pigmentos visuales especiales que no se ven en los demás", dijo Pérez-Moreno, un estudiante Ph.D. en el laboratorio Bracken-Grissom. "Este hallazgo también nos permite plantear la hipótesis de que su capacidad para detectar la luz en diferentes longitudes de onda es probablemente utilizado para diferenciar entre los tipos de bioluminiscentes".

fotóforos en el camarón

¿Cómo afecta la visión a la bioluminiscencia?

Los investigadores estudiaron cómo difiere la visión de los camarones de aguas profundas que exhiben ambos órganos emisores de luz y luminiscencia secretora de aquellos con bioluminiscencia sólo secretora.

En las profundidades del mar, las únicas formas de luz son la bioluminiscencia y la tenue luz del sol de la superficie, con mayor frecuencia en horas pico en el espectro azul. Por lo tanto, la mayoría de las especies de aguas profundas tienen una fotopigmento que es sensible a la luz azul-verde. Encontraron que los camarones de aguas profundas, tanto con bioluminiscencia secretora como con fotóforos tienen dos fotopigmentos haciéndolos sensibles tanto a luz azul-verde y al ultraviolento cercano (near-UV).

"Este fue un hallazgo muy emocionante ya que de una manera apoya la hipótesis de que estos camarones podrían utilizar sus fotóforos para la contra-iluminación, por lo que los requieren para poder detectar la luz ultravioleta cercana que viene también desde arriba", dijo Pérez-Moreno.

Los investigadores abogan por la continuación del estudio de las capacidades de la bioluminiscencia y detectores de luz de estos camarones y otros organismos aguas profundas.