La magia de la bioluminiscencia

(No.13-Sección 30)

Nuestro planeta no deja de sorprendernos con su biodiversidad, es por ello que esta semana está dedicada a uno de los más bellos fenómenos naturales: la bioluminiscencia.  Les pido que además de descripciones, se enfoquen en la química detallada detrás de este interesante mecanismo; además les sugiero que investiguen acerca de las hipótesis que se han propuesto para  explicar la razón de por qué algunos organismos han desarrollado esta interesante característica.  Será un interesante tema en donde biología y bioquímica se complementarán para ofrecernos las explicaciones de este fenómeno.

Imagen tomada de: http://www.thewere.com/blog/2010/05/10

Acerca de Chiquin

"No somos la suma de lo que tenemos, sino la suma de lo que aprendemos. De igual manera, la huella que dejamos no es la suma de lo que tuvimos, sino la suma de lo que enseñamos."
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21 respuestas a La magia de la bioluminiscencia

  1. haha nadaa como que me imagine que si me pierdo en el fondo del mar todavia puedo tener la esperanza de no nadar en una total obscuridad😀 hahaha

    bueno me parecio muy interesante este articulo y simplemente por el titulo: ¡Luces, química, acción!
    Y se hizo la luz. La revolución científica derivada del estudio (que ha valido un Nobel) de una simple medusa en realidad comenzó a gestarse millones de años atrás. Con la aparición de los primeros organismos bioluminiscentes, esto es, capaces de generar luz mediante una reacción química que tiene lugar en el interior de determinadas células de su organismo -salvo excepciones que luego saldrán a flote-, que en muchos casos se concentran en órganos emisores de luz, los fotóforos.
    Se cree que esta increíble capacidad debió de aparecer por vez primera en el océano. ¿Por qué? Viven en él la gran mayoría de seres bioluminiscentes conocidos: desde bacterias y algas unicelulares hasta peces, cefalópodos e incluso unos pocos tiburones. Además, la práctica totalidad de los distintos grupos animales que habitan los mares lucen representantes bioluminiscentes. Y el 90% de los habitantes del océano profundo lo son. Nada que ver con lo que sucede tanto en tierra firme, donde, a pesar de la popularidad de luciérnagas y hongos luminosos, la bioluminiscencia es una rareza; como en las aguas dulces, donde no se ha detectado.

    esta muy bonito!😀
    adios a la obscuridad!

    este es el liink:
    http://www.heraldodesoria.es/index.php/mod.noticias/mem.detalle/idnoticia.22253

  2. Alejandro Santizo 09261 dijo:

    Hola! Esta vez, al leer el título del post, lo que me inspiró a buscar mi publicación fue la película “Buscando a Nemo”. No se si se acuerdan de la escena donde el papá de Nemo y Dory huyen en la oscuridad de lo profundo del océano y van tras una luz… pues les cuento, luego de que se acercan a la luz un enorme pez con unos dientes grandes y puntiagudos esta con las fauces abiertas listo para comérselos y exáctamento esto es lo que pasa en la realidad, atraen a su presa (peces pequeños) muy cerca de sus facuces para luego engullirlas. El nombre de este pez que persigió a Dory y al papá de Nemo (creo, no estoy seguro) es el Melanocetus johnsoni.

    Este pez pertenece a la fauna abisal. Su principal característica es un pedúnculo ubicado en la aleta dorsal del cual se emana luz. Otro dato interesante de este pez es que la hembra mide alrededor de 15 cm en estado adulto y el macho 1 cm. ¿se pueden imaginar eso?… increíble, al final, en muchas especies de Melanocetus el macho termina siendo un parasito de la hembra.

    Fuente
    http://www.portalciencia.net/museo/fondomarino.html

  3. luisa10116 dijo:

    bueno la bioluminiscencia : para que esta reacción química ocurra es necesaria la presencia de una proteína denominada luciferina, la enzima catalizadora luciferasa, oxígeno molecular y ATP (Trifosfato de adenosina), sustancia capaz de generar la energía necesaria para que se dé la reacción.

    El proceso es : el oxígeno oxida la luciferina, la luciferasa acelera la reacción y el ATP proporciona la energía para que ésta se convierta en una nueva sustancia (luciferina oxidada). En este último proceso se libera el exceso de energía en forma de luz. La intensidad de esta luz es muy grande y la luminosidad se concentra en una pequeña zona del animal, por lo que es muy notable en noches obscuras.

    La reacción completa se produce en menos de un milisegundo (wow) y se mantiene mientras el organismo permanezca excitado. Según las distintas especies de animales la composición química de la luciferasa y de las luciferinas varía, lo que produce colores distintos.

    http://cremc.ponce.inter.edu/bahia/bioluminiscencia.htm

  4. Otro tipo de organismo que puede emitir luz por bioluminicencia son algunos tipos de hongos, un ejemplo de ello es un hongo llamado Mycena-luxcoeli.

    Durante la temporada de lluvias en ciertas regiones de Japón, en los tróncos de los árboles de algunos bósques y en el suelo humedo crecen cientos de hongos bioluminicentes, estos emiten una luz que resplandece en un tono verdoso. Se cree que éste fenómeno es respueta a la necesidad de supervivencia: al brillar atraen insectos que ayudan a dispersar esporas en un ambiente donde la dispersión por viento es limitada.

    Este tipo de hongos crece en ambientes que han sido poco intervenidos por el ser humano, por lo que su descubrimiento es bastante reciente. Los hongos luminiscentes se producen entre finales de mayo y julio en los bosques de la isla Mesameyama en Ugui y en la Prefectura de Wakayama, aunque también se han encontrado ejemplares en zonas costeras del sur de la península de Kii, en Kyushu y otras regiones.

    Existen únicamente 10 variedades de hongos luminiscentes, los cuales viven pocos días y parecen imitar una escala minúscula del cielo estrellado. También hay otra variedades que crece en los bosques al sur de Brasil, capaces de emitir luz durante todo el día.

    Literatura citada:
    Martínez, A. 2009. El hongo bioluminicente Mycena lux-coeli, un fenómeno de brillo en Japón. Localizado en internet en:
    http://cultivandohongos.blogspot.com/2009/01/el-hongo-bioluminiscente-mycena-lux.html

  5. Ma. Fernanda Estrada Muralles dijo:

    La luciérnaga y el cocuyo son los organismos emisores de luz más conocidos, pero existen muchos otros animales, bacterias e incluso hongos. Es difícil establecer si un organismo es o no luminiscente, debido a que, en muchos casos, la luz no es emitida precisamente por el animal, sino por bacterias.

    Existen peces exóticos en el Océano Indico que poseen órganos luminosos en la parte inferior de los ojos donde se encuentran muchísimas bacterias. El órgano luminoso contiene células especiales, largas y cilíndricas, con una gran cantidad de vasos sanguíneos que suministran oxígeno a las mismas. Éstas emiten continuamente luz, por lo que el pez posee una membrana negra (como un párpado) que puede colocarse sobre el órgano luminoso para poder “apagar” el foco. No se conoce cómo llegan las bacterias al órgano luminoso del pez, “pues es preciso que sea para cada individuo poco después de salir del huevo”.

    Le dejo dos peces que poseen esta característica: 1) Anomalops katoptron y 2)Photoblepharon palpebratus.
    Y estas son las fotos:
    1) http://www.google.com.gt/imgres?imgurl=http://farm2.static.flickr.com/1039/4733543367_ea7bca1de4_m.jpg&imgrefurl=http://www.flickr.com/calacademy/&usg=__6A4ANftfj20RgjKjltvc41IvfB8=&h=166&w=240&sz=21&hl=es&start=0&zoom=1&tbnid=PJ4IR8vCBnn4YM:&tbnh=132&tbnw=192&prev=/images%3Fq%3DAnomalops%2Bkatoptron%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26biw%3D1440%26bih%3D773%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=563&vpy=595&dur=2310&hovh=132&hovw=192&tx=65&ty=56&ei=44jETIyRA4K78gbT89DgBA&oei=44jETIyRA4K78gbT89DgBA&esq=1&page=1&ndsp=24&ved=1t:429,r:20,s:0
    2) http://www.google.com.gt/imgres?imgurl=http://www.oceanwideimages.com/images/6517/large/40M0911-13-one-fin-flashlight-fish.jpg&imgrefurl=http://www.oceanwideimages.com/species.asp%3Fs%3DPhotoblepharon%2Bpalpebratus&usg=__dwqAwyplqPwGzUsocdqaS8dWwGE=&h=262&w=400&sz=42&hl=es&start=0&zoom=1&tbnid=mAqG7sEJgm1cgM:&tbnh=130&tbnw=199&prev=/images%3Fq%3DPhotoblepharon%2Bpalpebratus%26um%3D1%26hl%3Des%26biw%3D1440%26bih%3D773%26tbs%3Disch:1&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=314&vpy=90&dur=799&hovh=182&hovw=278&tx=179&ty=116&ei=e4nETM2PD8T48AbL_5jXBg&oei=e4nETM2PD8T48AbL_5jXBg&esq=1&page=1&ndsp=24&ved=1t:429,r:1,s:0

    Perdon por los links tan largos, pero allí estan las fotos🙂

    Referencia:
    Villee, C. 1996. Biología. Octava edición, McGRAW-HILL INTERAMERICANA EDITORES, S.A. de C.V. México, D.F. 944 páginas.

  6. Andrea Garcìa dijo:

    holaaa compañeroos🙂 buenola verdad esto megusto mucho ya que nunca me habia preguntado porque pasaba esto en los diferentes organismos!!
    El efecto defensivo es otra de las utilidades en varias especies bioluminiscentes. Los organismos sinóforos pueden emitir cientos de partículas brillantes en el mar para confundir a sus atacantes a modo de salvas o “fuegos artificiales”. Estas partículas son además pegajosas y se adhieren a la piel de sus atacantes, que se convierten así en reclamo para sus propios depredadores. Algunas medusas y estrellas de mar son capaces de desprenderse de una parte de su cuerpo bioluminiscente para distraer a su enemigo y huir mientras tanto.

    La bioluminiscencia también sirve como sistema de caza. El tiburón cigarra ilumina su cuerpo para camuflarse en el agua, salvo una pequeña parte de su vientre, que utiliza para simular la silueta de un pez pequeño y atraer a posibles presas.

    La bioluminiscencia no sólo es útil para los seres vivos que la producen, sino también para los humanos. Las bacterias bioluminiscentes del agua se utilizan como detectores ecológicos de la contaminación de su entorno. Como los elementos tóxicos afectan a la intensidad de su luz, se puede estimar el grado de polución por esta variable.

    La bioluminiscencia se debe a un proceso químico complejo en el que intervienen varios elementos. Estos seres sintetizan luciferina, un compuesto orgánico que reacciona (se oxida) en presencia del oxígeno. La luciferasa es una enzima catalítica que acelera la reacción y el ATP (trifosfato de adenosina), una molécula que genera la energía para que tenga lugar la reacción. El exceso de energía se libera en forma de luz. La composición química de estas sustancias varía en las distintas especies bioluminiscentes. Por ello, se desarrolla una variada gama de colores, entre el verde y el azul como los más comunes, y el rojo o el ámbar en casos más puntuales: la medusa abisal Periphylla periphylla genera tonalidades rojizas.

    Para concluir quiero contarles que en cuanto a su origen, no hay una explicación aceptada del todo. Algunas hipótesis sostienen que surgió en los primeros océanos de la Tierra tras los cambios en la composición química de los mismos.

    literatura:
    http://veterinariainternacional.wordpress.com/2010/09/12/animales-bioluminiscentes/

    • Chiquin dijo:

      Estimada Andrea, le sugiero que para futuras párticipaciones limite mejor su intervención para dejar lugar a discusiones de sus compañeros. Grx!🙂

  7. Jose Prz dijo:

    Definitivamente existen varios organismos que tienen la peculiar cualidad de emitir luz por reacciones químicas originadas por cambios evolutivos. Como ya se sabe, varios organismos acuáticos poseen algún tipo de luminscencia. Uno de ellos son algunas especies de medusas, entre las cuales encontramos a Aequorea victoria! A simple vista, estas medusas son transparentes e incoloras y parecen como cualquier otra medusa del Pacífico, con 150 tentáculos y un gran número de nematocistos en ellos… no tienen mucho chiste al principio; pero lo interesante de estas medusas es que obtienen su luminiscencia mediante una reaccion quimica que involucra luciferina y luciferinasa. Las medusas tienen la habilidad de manipular estos reactivos y activarlos a su disposición; cuando se activa la luciferina, esta se oxida gracias a la luciferinasa, y al ser combinadas, producen una fotoproteina. Esta fotoproteina (aequorina) emite un tipo de luz azul, la cual es recibida por otra proteina conocida como proteina verde flourescente (GFP por sus siglas en ingles), y esta convierte la luz azul en luz verde. Interesante, verdad?

    Les dejo un video que detalla más a fondo la quimica detrás de tan interesante cualidad en el animal.
    Video:

    Referencia:
    http://www.jellyfishfacts.net/bioluminescent-jellyfish.html
    http://faculty.washington.edu/cemills/Aequorea.html
    http://www.environmentalgraffiti.com/featured/bioluminescent-jellyfish-miles-beneath-sea/18295
    http://chemistry.about.com/od/photogalleries/ig/Glowing-Things/Jellyfish-Bioluminescence.htm

  8. Arly Dieguez dijo:

    Bueno yo les voy a comentar sobre las luciernagas, las luciérnagas son unos escarabajos voladores. Las hembras se encienden en medio de la noche para atraer a los machos, pudiendose apagar para ocultarse si detectan algún peligro.
    Son capaces de generar luz mediante un órgano especial situado en la parte inferior del abdomen, por un proceso de oxidación de carbono e hidrógeno que ocurre muy rápidamente. Este proceso recibe el nombre ya estudiado y conocido de bioluminiscencia.
    La luciernaga cuando es molestada puede emitir luz de forma intermitente.

    http://www.botanical-online.com/animales/informacionluciernaga.htm

  9. Yunuen Soto dijo:

    Este es como el resumen del proceso de la reacción, yo se que ya habían dicho algo de ésto pero es para complementar: el oxígeno oxida la luciferina, la luciferasa acelera la reacción y el ATP proporciona la energía para que ésta se convierta en una nueva sustancia (luciferina oxidada). En este último proceso se libera el exceso de energía en forma de luz. La intensidad de esta luz es muy grande y la luminosidad se concentra en una pequeña zona del animal, por lo que es muy notable en noches obscuras. La reacción completa se produce en menos de un milisegundo y se mantiene mientras el organismo permanezca excitado.

    Los animales tienen la capacidad de producir luz, tienen la habilidad de reconocer las señales de su propia especie. Entre los factores variables se encuentran la intensidad, tamaño, tonalidad y duración del impulso. Algunos animales tienen estructuras especializadas llamadas fotóforos. Algunos peces y calamares tienen simbiosis con bacterias luminosas. Los peces de la familia Anomalopidae, poseen debajo de los ojos un órgano lleno de bacterias productoras de luz. Los huéspedes a su vez proporcionan a las bacterias nutrientes, protección y transporte.

    http://cremc.ponce.inter.edu/bahia/organismos.htm

  10. Marcos, 10425 dijo:

    Los organismos del filo Dinoflagellata, famosos por ser causantes de la letal “Marea Roja”, también son conocidos por su bioluminiscencia. Muchos otros organismos que la presentan lo utilizan para atraer a sus presas, pero los dinoflagelados lo utilizan de una forma más interesante. Cuando sienten el movimiento un predador de plankton en el agua cercana, activan sus mecanismos de bioluminiscencia para atraer a predadores más grandes que, a su vez, consumen a los predadores de los dinoflagelados.

    El orden Noctiluca es el que presenta en mayor medida la bioluminiscencia. A pesar de ser unicelulares, los dinoflagelados de este orden pueden llegar a medir 2 milímetro de diámetro. Según lo que logré investigar, la bioluminiscencia en estos organismos es controlada por su rimo biológico (que es circadiano). Entonces, al final del día se encuentran llenos de vesículas llenas de “scintillons” (no logré encontrar una buena traducción para este término) que son la base química de su bioluminiscencia.

    Activación: Los “scintillons” migran hacia el citoplasma de los dinoflagelados. La reacción fotoquímica es activada por estímulos mecánicos (movimiento del agua). Se genera un potencial de acción en la vacuola y luego se propaga por el resto de la célula. Esto permite el paso de protones (=iones hidrógeno) de la vacuola al citoplasma. El citoplasma entonces se acidifica y se activa la reacción.

  11. Mónica Rodríguez dijo:

    Yo encontré sobre la quimioluminiscencia, la cual se da causada por una reacción química, provocada, como por ejemplo, al oxidarse fósforo amarillo en el aire, lo cual produce luminiscencia color verde. Al darse la luminiscencia en un ser viviente, se llama bioluminiscencia. Un ejemplo de bioluminiscencia es en la luciérnafa. Hay otros tipos de luminiscencia como: triboluminiscencia, electroluminiscencia, fotoluminiscencia, roentgenluminiscencia y sonoluminiscencia (esas las dejo como ideas para que alguien más investigue)

    Fuente: http://labquimica.wordpress.com/2007/11/23/la-luminiscencia/

  12. Nahomy Lara dijo:

    Yo investigué un poco sobre los peces bioluminiscentes. Éstos habitan en un área llamada zona abisal, con profundidades mayores a 2000 metros y presiones de más 200 atmósferas. La fuente primaria de energía es la materia orgánica que encuentran en aguas menos profundas, incluyendo cadáveres de peces u otros animales marinos. Las especies de las profundidades marinas, viven de manera muy diferente a las demás; ya que tienen un metabolismo mucho más pausado, por lo que tienden a vivir más tiempo.
    Generalmente, las especies que viven en áreas abisales son bioluminiscentes, la luz que producen la pueden utilizar para atrer a sus presas, algunos peces tienen su órgano luminiscente dentro de la boca, lo cual les ayuda a identificar organismos de su misma especie. Dicha luz es producida principalmente por una colonia de bacterias específicas que viven dentro del pez.
    Link: http://www.escalofrio.com/n/Animales/Peces_Abisales/Peces_Abisales.php

    Nahomy Lara, 10035🙂

  13. Mariana 10163 dijo:

    Como dijo Yaimie, hay hongos bioluminiscentes y la ventaja de estos es que insectos sean atraídos hacia ellos y puedan esparcir sus esporas. Durante la temporada de lluvias en ciertas regiones de Japón, los bosques comienzan a poblarse de pequeñas luces ya que en los troncos de los árboles y en el suelo húmedo crecen cientos de de estos hongos, que gracias a una reacción química producida por una enzima, emiten una luz que resplandece en un tono verdoso, este fenómeno es popularmente conocido como “fuegos de zorro”. Es interesante mencionar que se acaba de encontrar una nueva especie de estos hongos en Brazil.
    http://www.rincondelmisterio.com/el-extrano-fenomeno-de-los-hongos-que-brillan-en-japon/
    http://www.olgui.com/archivos/ciencia_science/nueva_especie_de_setas_luminos.php

  14. Yaimie López dijo:

    Bueno, yo les voy a definir qué es la bioluminiscencia. Es la capacidad de algunos organismos de emitir luz como consecuencia de reacciones óxido-reducción. Además, la cantidad emitida de luz es proporcional a la cantidad producida de ATP celular.

    La prueba de ATP para la luminiscencia es bastante confiable ya que el ATP desaparece rápidamente.

    La bioluminiscencia se puede ver en peces muertos (algunos) u algunos tipos de hongos, según la describió Aristóteles.

    http://books.google.com.gt/books?id=cKGyh_81v-oC&pg=PA252&dq=bioluminiscencia&hl=es&ei=sOfBTJnXA8L78AbE8c2dBg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=7&ved=0CEQQ6AEwBg#v=onepage&q=bioluminiscencia&f=false

    Yaimie, 10076

  15. Andrea Gonzalez dijo:

    Yo investigue que la composición química varia en las distintas especies bioluminiscentes. Por ello, Se desarrolla una variada gama de colores. Se puede observar del verde al azul, que es lo más frecuente, ya que es la luz que se transmite a mayor profundidad en el agua. Aunque se observa también del rojo o al ámbar, en menor medida ya que el color rojo se absorbe rápidamente en el agua y pocos organismos marinos tienen la capacidad de percibir ese color.

    A diferencia de la mayoría de las reacciones químicas la bioluminiscencia no produce calor como producto secundario y genera suficiente luz como para ser detectada. Sin embargo, aunque la estructura química de las luciferinas involucradas es diferente, dependiendo del organismo al que pertenezcan, la reacción química para todos los casos es muy similar🙂

    Carne 10155
    http://al-quimicos.blogspot.com/2010/04/bioluminiscencia.html

    http://www.ecoticias.com/naturaleza/29468/medio-ambiente-definicion-noticias-contaminacion-cambio-climatico-calentamiento-global-ecologia-ecosistema-medioambiente-medioambiental-impacto-politica-gestion-legislacion-educacion-responsabilidad-tecnico-sostenible-obama-greenpeace-co2-naciones-unidas-ambiental-ingenieria-educacion-salud

  16. Marlin dijo:

    yo investigue sobre la bioluminiscencia en si, y encontre que es la luz producida por una reaccion quimica dentro de un organismo. Para este proceso de requieren al menos dos elementos, el que produce la luz “luciferina” y otro que cataliza la reaccion “luciferasa”. (voy a dejar estos dos terminos para que alguien pueda investigar sobre esto).

    Tambien encontre que algunas veces la luciferina y la luciferasa (asi como el oxigeno) se unen en una fotoproteina, la cual puede producir luz cuando un ion particular (calcio) se a;ade al sistema. Es importante mencionar que en la bioluminiscencia la energia para la excitacion proviene de una reaccion quimica y no de una fuente de luz.

    Consultado en:http://prof.usb.ve/yusdiaz/BIOLUMINISCENCIA.pdf

    Carne: 10289

    • Marlin dijo:

      disculpen por no ponerle tildes a algunas palabras, pero en la computadora que estoy trabajando no se puede poner.

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