Bioluminicencia

¿Qué es la bioluminiscencia?

La bioluminiscencia es un fenómeno biológico sumamente interesante, pues se podría citar como una manifestación de la transformación de la energía y una variable de la vía principal de la respiración. Este proceso es el resultado de la conversión de energía química en un tipo diferente en este caso la energía radiante que presenta una longitud de onda que va desde los 400 a los 700nm, rango correspondiente a la parte del espectro de luz visible que es capas de ser observada por el ojo humano. Este evento no es característico de una sola especie, sino que por el contrario puede ser observado en una gran diversidad de organismos como pueden llegar a ser: las bacterias, algunas especies de hongos y numerosos animales pertenecientes a hábitats marinos o terrestres. Sin embargo vale la pena resaltar que dentro de los animales de agua dulce que presentan esta característica solo contamos con una gasterópodo pulmonado originario de Nueva Zelanda, la lapa Latia neritoides. Por otra parte también es posible identifica protozoos, esponjas, cnidarios, ctenóforos, una especie de nemertinos, moluscos, anélidos y equinodermos que presentan bioluminiscencia. (Gardiner M.S. 1978).

El origen de la bioluminiscencia no esta bien definido y debido a su gran distribución entre numerosos filums, seria posible llegar a la conclusión de que este fenómeno es proceso de la evolución convergente o por otra parte existe la corriente que apoya

la idea de la supervivencia de un proceso que en un determinado momento fue común en todos los sistemas biológicos, pero mediante el proceso de selección natural solo permaneció en aquellos organismos en los cuales representaba una ventaja. (Gardiner M.S; 1978).

Cuando se adentra en este tema es de suma importancia identificar que no todos los animales que emiten luz, lo hacen por ellos mismos, algunos lo son de forma secundaria debido a que su luz procede de bacterias u hongos asociados. (Gardiner M.S; 1978).

¿Cuáles son los mecanismos de la bioluminiscencia?

Lázaro Spallanzani observo durante el siglo XVIII que las medusas luminosas, una vez secas, resplandecían nuevamente cuando eran puestas en contacto con el agua, aunque jamás pudo llegar a una conclusión de porque se observaba esta singularidad. Por otra parte Rafael Dubois realizo estudios en los tejidos fotogénicos de un coleóptero y de una eulamelibranqui Pholas dactylus, el mismo observo que en un extracto de los tejidos luminosos extraídos del sifón inhalante y externo del manto del eulamelibranquio mantenido en agua fría, continuaba emitiendo fotones durante varios minutos, pero que estas mismas muestras al ser sumergidos en agua caliente perdían esta característica.

Descubrió que al añadir una pequeña cantidad de extracto mantenido en agua caliente a otro extracto en agua fría, comenzaba a tener luminiscencia de nuevo. Basado en estas observaciones obtuvo

diversas conclusiones, por ejemplo que existían dos sustancias implicadas en la producción de luz, una susceptible al calor y otra estable, después de esto supuso que la primera sustancia era de naturaleza enzimática y decidió denominarla luciferaza y a la segunda luciferina. (Gardiner M.S; 1978).

Investigaciones posteriores han comprobado que existen diferentes tipos o clases de luciferazas y que estas se encuentran localizadas en distinto animales. Estas comparten ciertas características por ejemplo todas se encuentran asociadas a los mecanismos que presenta la célula para la liberación de energía, además todas son moléculas fluorescentes que son activadas por el salto de un electrón desde un nivel de baja energía a otro de más alta energía, solo cuando existe la energía necesaria para este proceso. Cuando la molécula excitada vuelve a su estado no excitado, mediante el retorno a su orbita inicial del electrón desplazado, se emite un fotón.

La intensidad que el organismo emite depende directamente del número de cuantos que son liberados por segundo y del color y naturaleza así como de la configuración química de la molécula excitada. En los metazoarios, los fotocitos o células fotogénicas se encuentran agrupadas en algunas ocasiones en órganos específicos, que se encuentran localizados de tal manera que la luz pase a través de los tejidos que funcionan como filtros.

Este proceso responsable de la emisión de luz es sumamente eficaz, pues en la luciérnaga se ha demostrado

que se emite un fotón por cada molécula de producto excitado. Esto nos indica que toda la energía de la reacción se manifiesta como luz y no existe ninguna parte de esta energía que sea disipada o es capturada en forma de ATP. (Gardiner M.S; 1978).

Clases de bioluminiscencia

La bioluminiscencia en los animales puede ser de dos tipos distintos, intracelular o extracelular. En la luminiscencia intracelular, todas las sustancias relacionadas a este proceso se encuentran contenidas dentro de la célula, por otra parte en la extracelular, se pone en contacto con secreciones desprendidas de diferentes células o grupos de células. (Gardiner M.S; 1978).

Las sustancias reaccionantes se encuentran distribuidas por todo el citoplasma en forma de gránulos visibles. Noctiluca que es responsable de un gran porcentaje de la luminiscencia en el océano, presenta estos gránulos esparcidos alrededor de la célula globular y a lo largo del tentáculo.

Unas partículas denominadas escantillones se han aislado del Gonyaulux polyedra, un dinoflagelado ubicado en el océano pacifico, también se ha observado que estas partículas brillan cuando el PH del medio que las rodea baja. La bioluminiscencia es extracelular en Pholas, en el gasterópodo pulmonado Latia, en el poliqueto Chaetopterus y en el ostrácodo Cypridin.

La secreción luminosa que presenta Pholas es originada por dos capas de células glandulares. La capa distal segrega mucus y en la interior existen dos tipos de fotocítos. Los

más abundantes presentan gránulos grandes, mientras que los otros fotocítos contienen gránulos más pequeños. De igual manera las células mucosas y las fotogénicas descargan sus secreciones por medio de cuellos que se abren en la superficie del sifón y en el extremo del

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