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Revista de la Universidad de La SalleRevista de la Universidad de La Salle
Volume 7 Number 14 Article 10
January 1987
BioluminiscenciaBioluminiscencia
Dr. Juan Arciniegas C.
Universidad de La Salle, Bogotá, [email protected]
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Citación recomendadaCitación recomendada
Arciniegas C., D. (1987). Bioluminiscencia. Revista de la Universidad de La Salle, (14), 89-94.
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REVISTA DE LA UNIVERSIDAD DE LA SALLE - Junio 1987 - Año IX - Vol. VII - N ° 14
Bioluminiscencia
Dr. JUAN ARCINIEGAS C .*
INTRODUCCION
Durante m is prim eros estudios sobre la especialidad, en el servicio Oftalmológico del Hospital San José, algunos de mis fam iliares y am igos solían hacerme unas pregun tas insólitas: ¿E s que los toros tan solo reconocen el color rojo? ¿Las águilas ven mejor que los hom bres? ¿Por qué los gatos ven mejor de noche? ¿Por qué el arco iris tiene esa forma curva y recta? ¿Por qué algunos animales brillan en la noche? Ante las dudas e inciertas respuestas, seguram ente comentaban que mis progresos en el estudio no eran muchos. Por estas razones he creído que nuestra especialidad debiera contar con un capítulo que bien podría llam arse: “ Conocimientos inútiles’ ’ , definido como tal por no ser nece sario para el diario trajinar de la profesión, pero cuyo conocimiento nos produce gran satisfacción intelectual. Hoy m e propongo dar respuesta a la última de las preguntas, con la esperanza de que los alumnos se interesen por resolver las dem ás, o al m enos, para que no se sonro jen si sus fam iliares o am igos resultan tan indiscretos como lo fueron los m íos.
Muchos de mis alumnos me han oído —y unos cuantos hasta leído— que entre los seres vivos y el mundo que los rodea existe todo un sistema de comunicaciones, gracias a que, como manifestación de las diversas clases de energía, se producen los que hemos llamado estímulos, y a que los seres vivos poseen receptores específicos para cada uno de ellos: el estímulo luminoso y los fotorreceptores de la retina, en el caso de nues tra especialidad.
*** Oftalm ólogo. Profesor titular de la Facultad de Optometría Universidad de La Salle - Bogotá Trabajo presentado en el X V Simposio de la Facultad de Optom etría, Bogotá octubre de 1986, para celebrar los 20 años de fundación de la Facultad.**
bioluminiscencia era producida por la interacción de dos sustancias: un fermento oxidable, el Luciferín, y una enzima oxidante, la Luciferasa Investigadores como el doctor Newton Harvey de la Universidad de Princenton hicieron de la bioluminiscencia el objeto de su vida. A Har vey le debemos tres libros a cual más importantes: La naturaleza de la luz animal, publicado en 1920; La luz viviente, en 1940; y Biolu mines- ce ncia, en 1952. ¿Cuáles fueron las enseñanzas de Harvey? Como primera medida estableció la diferencia entre los términos Luminescencia, Fosforescencia y Fluorescencia, que eran empleados en el lenguaje común para señalar la luminosidad que se encontraba en los reinos animal y vegetal. Luminescencia es un término genérico que se aplica a todo aquello que nos recuerda la esencia de la luz. La Fluorescencia ocurre cuando una sustancia, bajo la influencia de la luz solar, emite luz de diferente longitud de onda de la que incide so bre ella. La luz incidente es absorbida por moléculas que son capaces de modificar su actividad normal, se alteran momentáneamente y al regre sar a su actividad primaria producen energia, la cual es absorbida por otras moléculas, ellas sí capaces de irradiación, y es emitida como luz fluorescente. Intervienen, así, dos clases de moléculas distintas, siendo, pues, un fenómeno complejo. Una solución de eosina, por ejemplo, se hace luminescente cuando se expone a la luz, pero la luminosidad desa parece en la oscuridad. En la Fosforescencia existe una sola clase de moléculas que son capaces de retener y almacenar la luz solar, la cual puede hacerse apa rente como emisión luminosa después de haber sido expuesta al medio ambiente. Sustancias tan conocidas como el sulfuro de calcio, el bario, el estroncio o el uranio gozan de la propiedad luminescente en la oscuri dad, cuando previamente han sido expuestas a la luz tanto solar como artificial. Se dice que son fosforescentes por analogía con el fenómeno que presenta el fósforo en el aire. Estas sustancias son las que se usan para hacer luminosos, por ejemplo, los números de ciertos relojes. En cambio en la Bioluminescencia no hay antecedente de haber re cibido el animal ningún estímulo luminoso anterior. Es que los animales que producen luz están provistos —como lo anotamos antes— de apara tos u órganos que, aunque no homólogos con el ojo, presentan una es tructura similar. Como complemento de lo ya dicho es bueno recordar que los profun dos abismos del océano carecen de luz natural, emanada del astro del día, pues las diferentes radiaciones que componen la luz blanca se dis persan al penetrar en el medio marino y van siendo absorbidas paulati namente. En efecto, las radiaciones rojas desaparecen a los 50 metros de profundidad, y con ellas las plantas verdes marinas. La persistencia de la vegetación marina a mayores profundidades se
debe a que las algas, que contienen clorofila, modifican su color recu briéndose de nuevos pigmentos. A 500 metros aún se encuentran radiaciones azules y violetas, y las ultravioletas alcanzan los 1.000 metros. Dichas radiaciones no son visi bles para el hombre, pero pueden serlo para los animales marinos dota dos de aparatos especiales para la visión. A partir de los 1.000 metros no existen indicios de ninguna de las radiaciones que integran la luz solar y, por lo tanto, se suponía lógico que en los abismos del mar reinaba la oscuridad absoluta y que los ani males que en ella vivieran tenían que ser ciegos. Pero en los dragados de los fondos marinos se encontraron animales abisales dotados de ojos bien desarrollados, junto a especies absoluta mente ciegas. La presencia de ojos en esas especies venía a demostrar que en los abismos no imperaban las densas tinieblas que se había su puesto, si no a lo menos, una tenue luminosidad como lo delataba el pa radójico desarrollo de los ojos de algunos animales en los que el aumento del diámetro ocular serviría para aprovechar el mayor número de rayos luminosos. ¿De dónde podía emanar la luz esa que reemplazaba a la solar? Esa pregunta la resolvió uno de los estudios más fascinantes de la biología: la producción de luz por los seres vivos, que se llamó Biolumi- nescencia, que en las mayores profundidades del mar reemplazaba a la luz solar. Más adelante se encontró el mismo fenómeno en los seres te rrestres. Empecemos el estudio por los seres marinos. Además de las estrellas de mar y de numerosos gusanos marinos luminescentes, existen en las profundidades crustáceos, curiosos por la luminescencia que muestran y por la manera que tienen de aplicarla. Pongamos por ejemplo el llamado Cangrejo Ermitaño. Vive a 3. metros de profundidad, siempre en compañía de unas anémonas de mar denominadas como Colonias de Actineas, que tienen la propiedad de emitir luz. Con su luz guían al cangrejo hacia sus víctimas que le sirven de alimento. A su vez, el cangrejo les proporciona a ellas la comida. En estas profundidades abisales también existe el conocimiento del color. Así, numerosos cefalópodos marinos disponen de interesantes órganos productores de una luz de variados destellos, por lo general matizados con los más diversos colores. Para ello, existen zonas que emiten un bello color azul, mientras que otras lo dan con destellos muy vivos de color rojo rubí. Estos colores alternan con el matiz general de un blanco niveo que presentan el dorso y el resto del cuerpo. Se trata, pues, de órganos fotógenos que proveen a tales moluscos de semejante com plejidad. Existen, pues, seres ciegos; ciegos que producen luz, y seres que al mismo tiempo producen luz y poseen ojos. Estos ojos son del tipo de los que hemos descrito en las clases de anatomía ocular cuando hacemos el recuento del desarrollo filogenético
dioso con su viva luminescencia. Estos seres tienen dos puntos en el pro- torx, y otros más que dejan ver durante el vuelo. Las trayectorias lumi nosas de los cocuyos en vuelo son fantásticas por las clases de líneas que describen en el aire y por su luminosidad. Es tan abundante su luz y tan clara, que algunas tribus indígenas suelen utilizarlos amarrándolos a los dedos de sus pies para que ilumi nen el sendero que recorren. La luminescencia podría reemplazar otros manantiales de luz. La luz fría la hemos utilizado los oftalmólogos para iluminar el campo ope ratorio sin calentar y deshidratar la córnea. La química biológica de las bacterias podrá darnos grandes sorpre sas en el tiempo por venir.
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