La luz de la Vida.

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Ra: Dios Egipcio del Sol, Cielo y origen de la vida.

A través de la historia, la fascinación humana por la luz ha inspirado el arte, la religión y la ciencia. Durante generaciones, hemos querido comprender los misterios de la luz y no es casualidad que en un inicio, todas las culturas que han poblado el planeta Tierra han adorado al dios Sol como creador y protector de la vida. Tampoco es fortuito el hecho de que por siglos se ha construido una antigua relación de la luz con »lo bueno» y la oscuridad con »lo malo», entendible mediante el hecho de que somos animales diurnos acogidos a la seguridad y sustento que trae el Sol durante el día…Está en nuestras venas, maravillarnos por la luz.

Como naturalista, cada vez que salgo a explorar durante la noche se me viene a la cabeza el recuerdo cuando de niño, pasaba horas entretenido con las luciérnagas que aparecían al inicio de la época de lluvias, atrapándolas en frascos de vidrio y llevándolas a un cuarto oscuro para ver mejor sus »pancitas» verdes y luego liberarlas. Hoy en día, mi curiosidad por este fenómeno no es menor y para mi satisfacción he tenido la oportunidad de presenciar diferentes grupos de hongos brillando sobre troncos de árboles, varios artrópodos emitiendo luz cian, verde o anaranjada, así como de maravillarme viendo el mar repleto de microorganismos acuáticos iluminándolo de un brillante color azul-verdozo… Todo gracias a la emisión de luz por parte de organismos vivos pero, ¿Cómo es que ocurre esto?

A pesar de ser un fenómeno que muchos hemos observado, la emisión de luz por seres vivos sigue siendo un tema relativamente poco estudiado pero con implicaciones enormes en diferentes areas de la biológia, biotecnología, medicina, etc. Esta se puede dividir en 2 tipos: a) Fotoluminiscencia (que incluye a la Fosforescencia y Fluorescencia) y b) Bioluminiscencia.

En términos generales la Fotoluminiscencia se debe a la presencia de moléculas que absorben la luz a una longitud de onda específica y la emiten a una longitud de onda mayor (o dicho de otro modo, absorben luz de un color y la emiten de otro color). Existen variados ejemplos facinantes de fluorescencia como:

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Escorpión bajo luz UV. Costa Rica.

Escorpiones: Uno de los ejemplos más famosos de animales flourescentes. Estos arácnidos emiten una fluorescencia color cian cuando se iluminan con luz UV. Un hecho interesante es que la intensidad de la fluorescencia aumenta con la edad del escorpión, por lo que al inicio la fluorescencia es muy débil y la van desarrollando más claramente generalmente después de la tercera muda (Recordemos que todos los artrópodos tienen que mudar su exoesqueleto). ¡Incluso los fósiles de escorpiones que se han encontrado todavía mantienen fluorescencia!

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Ala de A. ridgwayi bajo luz UV. Fotografia por Pablo Siles de Proyecto Lechucita Parda, Costa Rica

Aves: Las aves son un caso un poco menos conocido por varias personas sin embargo, son muchas familias de pájaros con partes de sus cuerpos luminiscentes. El particular pico del Fratercula arctica si ya era una hecho que nos sorpredía con su forma y colores, recientemente se ha encontrado que las bandas amarillas de su pico son luminiscentes ante la luz UV. De misma manera ocurre en el plumaje de lechuzas como Aegolius ridgwayi en el que se ha encontrado fluorescencia de color rosado intenso bajo luz UV en la plumas en la parte anterior de las alas producto de la presencia de proteínas llamadas Porfirinas, lo que está siendo utilizado por científicos para estimar de manera precisa la edad de individuos y entre otras cosas, su relación con la ecología e historia natural de esta especie.

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Boana rufitela en Tortuguero, Costa Rica. Fotografía por Jose Pablo Castillo.

Anfibios: Recientemente encontré un artículo científico que habla que una de mis ranas favoritas, Boana (Hypsiboas) rufitela también es fluorescente ante luz UV, una característica que comparte con su pariente Suramericana Hypsiboas punctata (primer anfibio encontrado por la ciencia con esta característica)

¡Otros ejemplos muy interesantes de fotoluminiscencia incluyen a varias especies de corales, crustáceos, peces, hongos, hasta la amenazada la Tortuga Carey (Eretmochelys imbricata)!

Por otro lado, la bioluminiscencia, consiste en la capacidad que tienen ciertos organismos de producción de luz mediante la transformación de energía química a lumínica, por lo que a diferencia del primer caso, esta no depende de la previa absorción de luz. Esta reacción química se da gracias a que estos organismos presentan sustancias llamadas Luciferinas que por acción de enzimas conocidas como Luciferasas, se oxidan. ¡Gracias a esta oxidación se produce energía en forma de luz! Algo interesantísimo sobre la bioluminiscencia es que existe una gran variabilidad en la estructura de los componentes (luciferina y luciferasa) y en las características de la reacción en los diversos organismos, lo que sugiere que existen diferentes orígenes evolutivos para este fenómeno. El único común denominador en todos los seres bioluminiscentes es que ocupan oxígeno como ingrediente imprescindible para que suceda esta reacción.

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Phengonidae bioluminiscente. Imagen tomada de https://metalgalamoth.wordpress.com/

Hace unas semanas me encontraba en Monteverde en un tour nocturno con un grupo de estudiantes. Durante la caminata, logramos observar una gran cantidad de organismos incluyendo una especie nueva de anfibio para mi, la amenazada Duellmanohyla uranochroa una especie que solía ser relativameante común pero que después de la década de 1980 ha sufrido severos declines en su poblaciones. Si ya con estas ranas estabamos super realizados, además logramos encontrar unos hongos con luminiscia verde (desconozco su nombre aún) creciendo al envés de algunas hojas en descomposición. Como es de esperar, estos hongos nos tuvieron entretenidos por vario rato hasta el momento en el noté que además del color verde, ¡habían 2 luces rojizas moviéndose en el suelo! Se trataba de una larva o hembra de un escarabajo de la familia Phengodidae, una familia de insectos solo presente en América y especialmente diversas en el trópico.

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Bioluminiscencia en el mar gracias a Bacterias y dinoflagerados. Imagen tomada de https://www.ucr.ac.cr/noticias/2018/05/23/bioluminiscencia-la-reaccion-quimica-que-ilumina-las-aguas.html

Pasando de las montañas al mar, la bioluminiscencia es encontrada por muchos organismos marinos: Algas, bacterias, medusas, crustáceos, estrellas de mar, tiburones, peces y ¡muchos más! Por ejemplo, solo de peces la ciencia conoce unas 1500 especies con esta característica. ¡Además, se han conocido animales con la capacidad de atrapar microorganismos bioluminicentes en estructuras especializadas para ganar la habilidad de iluminar!

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Ciudades al noreste de EEUU y Aurora borealis al fondo. Imagen tomada dehttps://earthobservatory.nasa.gov/images/76201/midwestern-usa-at-night-with-aurora-borealis

Los humanos a nuestra manera, también hemos desarrollado la capacidad de producir luz de otras maneras, y ese ancestral sentimiento de comodidad ante la luz nos ha llevado a contaminar enormemente el planeta con luz artificial, creando enormes ciudades «que no duermen» y grandes acentamientos en sitios críticos afectando ciclos naturales importantes de muchos seres vivos con el que compartimos este planeta… por lo que: ¿Por que no apagar la luz más a menudo, abrir bien los ojos y permitirnos redescubrir las maravillas escondidas tras la oscuridad?

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