El parpadeo del crepúsculo de las luciérnagas confirma que ha llegado el verano. Cuando era niño, puede haber capturado esos llamados chinches en sus manos ahuecadas y mirar a través de sus dedos para verlos brillar, preguntándose cómo esas fascinantes luciérnagas producen luz.
Bioluminiscencia en luciérnagas
Las luciérnagas crean luz de manera similar a cómo funciona un palo de brillo. La luz resulta de una reacción química o quimioluminiscencia. Cuando ocurre una reacción química productora de luz dentro de un organismo vivo, los científicos llaman a esta propiedad bioluminiscencia. La mayoría de los organismos bioluminiscentes viven en ambientes marinos, pero las luciérnagas se encuentran entre las criaturas terrestres capaces de producir luz.
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Si observa de cerca a una luciérnaga adulta, usted y otros verán que los últimos dos o tres segmentos abdominales parecen diferentes a los demás. Estos segmentos comprenden el órgano productor de luz, una estructura eficiente que produce luz sin perder energía térmica. Si alguna vez ha tocado una bombilla incandescente después de que haya estado en unos minutos, lo sabe y está caliente. Si el órgano ligero de la luciérnaga y los áposos emitieran un calor comparable, el insecto se encontraría con un extremo crujiente.
Luciferase los hace brillar
En las luciérnagas, la reacción química que hace que brillen depende de una enzima llamada luciferasa. Don & amp; apos; t ser engañado por su nombre; Esta enzima no es obra del diablo. Lucifer proviene del latín lucis , que significa luz, y ferre , que significa transportar. La luciferasa es literalmente, entonces, la enzima que trae luz.
La bioluminiscencia de luciérnaga requiere la presencia de calcio, trifosfato de adenosina, el luciferano químico y la enzima luciferasa dentro del órgano de luz. Cuando se introduce oxígeno en esta combinación de ingredientes químicos, desencadena una reacción que produce luz.
Los científicos descubrieron recientemente que el óxido nítrico juega un papel clave al permitir que el oxígeno ingrese al órgano ligero de la luciérnaga y los apostos y inicie la reacción. En ausencia de óxido nítrico, las moléculas de oxígeno se unen a las mitocondrias en la superficie de las células del órgano de luz y pueden entrar en el órgano para desencadenar la reacción. Entonces no se puede producir luz. Cuando está presente, el óxido nítrico se une a las mitocondrias, permitiendo que el oxígeno ingrese al órgano, se combina con los otros químicos y genera luz.
Además de ser marcadores de especies para la atracción de parejas, la bioluminiscencia también es una señal para las luciérnagas y amp; apos; depredadores, como los murciélagos, que ellos y amp; apos; van a tener una degustación amarga. En un estudio publicado en la edición de agosto de 2018 de la revista Science Advances , los investigadores descubrieron que los murciélagos comían menos luciérnagas cuando las luciérnagas brillaban.
Variaciones en el Flash de Fireflies Ways
Las luciérnagas productoras de luz parpadean en un patrón y color que es exclusivo de su especie, y estos patrones de flash se pueden usar para identificarlos. Aprender a reconocer las especies de luciérnagas en su área requiere el conocimiento de la longitud, el número y el ritmo de sus destellos, el intervalo de tiempo entre sus destellos, el color de la luz que producen, sus patrones de vuelo preferidos y la hora de la noche cuando típicamente destellan.
La velocidad de un patrón de flash firefly & amp; apos; s se controla mediante la liberación de ATP durante la reacción química. El color (o frecuencia) de la luz producida probablemente esté influenciado por el pH. La velocidad de flash de una luciérnaga y una exposición también variará con la temperatura. Las temperaturas más bajas dan como resultado velocidades de flash más lentas.
Incluso si está bien versado en los patrones de flash para las luciérnagas en su área, debe tener en cuenta los posibles imitadores que intentan engañar a sus compañeros luciérnagas. Las hembras luciérnagas son conocidas por su capacidad de imitar los patrones de destello de otras especies, un truco que emplean para atraer a los machos desprevenidos más cerca para que puedan obtener una comida fácil. Para no quedarse atrás, algunas luciérnagas machos también pueden copiar los patrones de flash de otras especies.
Luciferasa en Investigación Biomédica
La luciferasa es una enzima valiosa para la investigación biomédica, particularmente como marcador de expresión génica. Los investigadores pueden ver literalmente un gen en el trabajo o la presencia de una bacteria cuando se etiqueta la luciferasa. La luciferasa se ha utilizado ampliamente para ayudar a identificar la contaminación alimentaria por bacterias.
Debido a su valor como herramienta de investigación, la luciferasa tiene una gran demanda por parte de los laboratorios, y la cosecha comercial de luciérnagas vivas afectó negativamente a las poblaciones de luciérnagas en algunas áreas. Sin embargo, los científicos clonaron con éxito el gen de la luciferasa de una especie de luciérnaga Photinus pyralis , en 1985, permitiendo la producción a gran escala de luciferasa sintética.
Desafortunadamente, algunas compañías químicas aún extraen luciferasa de las luciérnagas en lugar de producir y vender la versión sintética. Esto efectivamente ha puesto una recompensa en las cabezas de las luciérnagas en algunas regiones, donde se alienta a las personas a recogerlas por miles durante el pico de su temporada de apareamiento de verano.
En un solo condado de Tennessee en 2008, las personas ansiosas por sacar provecho de una compañía y la demanda de luciérnagas capturadas y congeladas aproximadamente 40,000 hombres. El modelado por computadora por un equipo de investigación sugiere que este nivel de cosecha puede ser insostenible para una población de luciérnaga. Con la disponibilidad de luciferasa sintética hoy en día, tales cosechas de luciérnagas con fines de lucro son completamente innecesarias.
Fuentes
- Capinera, John L. & amp; amp; nbsp; Enciclopedia de Entomología . Springer, 2008.
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- Lee, John. & amp; quot; Bioluminiscencia básica.& amp; quot; Departamento de Bioquímica y Biología Molecular, Universidad de Georgia.& amp; amp; nbsp ;
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& amp; # x203A; Animales y amp; Naturaleza
