Des de les profunditats del mar fins a la terra ferma, molts organismes tenen la capacitat d’emetre llum. De fet, s’estima que el 75% de les criatures que viuen en foses oceàniques són capaces d’emetre’n. És el fenomen de la bioluminescència.
En aquest reportatge farem un repàs a les principals formes de bioluminescència que existeixen. A més a més, també farem un repàs de les seves funcions en els éssers vius.
Bioluminescència externa
Aquest cas és típic dels crustacis i dels cefalòpodes, com ara els pops i els calamars. L’organisme genera substàncies que no fan llum, però que actuaran en una reacció lumínica. Per evitar que interactuïn, les guarda en glàndules separades.
En un moment donat, l’individu pot buidar les vesícules. D’aquesta manera s’alliberen tots els seus continguts a l’exterior. Allà es barregen els compostos i reaccionen per donar llum.
Un bon exemple és el cas de la luciferina i la luciferasa (del llatí lucifer, «portador de llum»). El primer compost, la luciferina, és una substància que emet llum quan s’oxida. Aquesta reacció es podria donar perfectament sense el segon compost, la luciferasa, però seria molt lenta. Per tant, la luciferasa accelera la reacció (actua com a enzim).
Bioluminescència interna
Es dona una situació anàloga a l’anterior, ja que la llum es crea dins del cos. Un cop s’ha produït, creua la membrana de les cèl·lules i surt cap al medi a través de la pell. A vegades fins i tot es pot amplificar amb cristalls reflectors: àcid úric en les cuques de llum, plaques de guanina en alguns peixos, etc.
Segons l’organisme es pot fer servir un mecanisme o un altre. Els més habituals són l’oxidació de la luciferina i l’ús de bombes de protons. Aquest últim és especialment important en alguns bacteris, com ara els dinoflagel·lats (un tipus de microorganisme amb dos flagels ondulants).
Bioluminescència per simbiosi
Finalment, però no menys important, tenim aquelles situacions en les quals es dona una simbiosi. Això vol dir que hi ha dos o més organismes que viuen junts, ja que obtenen un benefici mutu. En cap cas es tracta d’un parasitisme.
En el nostre cas trobem microorganismes bioluminescents que habiten a l’interior d’altres que no ho són. Normalment els bacteris es troben en unes zones especials, anomenades fotòfors, que els proporcionen unes condicions idònies per sobreviure. Per altra part, l’hospedador pot controlar la intensitat de la llum a voluntat gràcies al sistema nerviós.
Quina n’és la funció?
En la natura, la bioluminescència pot fer-se servir per infinites aplicacions. Alguns organismes, com ara les cuques de llum, la utilitzen per comunicar-se amb altres individus de la seva espècie. També els és útil per trobar una parella, és a dir, per reproduir-se.
En altres casos, com ara en els calamars, la llum és un mecanisme de defensa. Quan neden per la superfície, la llum que emeten es confon amb la del sol i les estrelles. D’aquesta manera, els depredadors de les profunditats no els poden veure.
I encara tenim un últim exemple. Els fongs de l’espècie Armillaria mellea són un tipus de bolets que també poden emetre llum. La seva funció és atreure els insectes per ajudar a dispersar les seves espores.
Però, i els humans? Una de les aplicacions més destacables és l’ús de proteïnes de fluorescència (GFP) en bioquímica. S’extreuen de la medusa Aequorea victoria, i es poden utilitzar com a biomarcadors per detectar components.
Ja per acabar…
És ben cert que la natura és un espectacle. La bioluminescència ha deixat bocabadats a milers de científics al llarg de la història, des de Darwin fins als investigadors actuals. I encara podem buscar noves aplicacions a aquesta llum natural. Quines idees et venen al cap?
Per saber-ne més
La Vanguardia – ¿Qué es y para qué sirve la bioluminiscencia?
BBC – Bioluminiscencia: ¿por qué la naturaleza produce luz?
National Geographic – Bioluminescence
