10 impresionantes criaturas terrestres que pueden brillar

He publicado diez entradas en mi blog hasta ahora y todas ellas están basadas en artículos de revistas científicas. Pero también quiero publicar de vez en cuando algunos datos científicos interesantes y divertidos, así que he elaborado esta increíble lista. Espero que tengas un Año Nuevo brillante.

La primera, o única, experiencia con animales que brillan es, probablemente, la de dejarse seducir por el deslumbrante espectáculo de luces de las luciérnagas. La aparentemente mágica capacidad de emitir su propia luz -un fenómeno llamado bioluminiscencia- se produce en realidad por una reacción química en el interior del organismo. La reacción implica una enzima conocida como luciferasa, una molécula llamada luciferina y una molécula de oxígeno. La luciferasa actúa sobre la reacción entre la luciferina y el oxígeno para dar lugar a un nuevo compuesto que genera la luz que vemos. Este proceso requiere energía, pero la bioluminiscencia es asombrosamente eficiente: menos del 20 por ciento de la luz se desperdicia en forma de calor y, por esta razón, suele denominarse «luz fría».

Aunque la bioluminiscencia está muy extendida entre los organismos marinos, es poco frecuente en tierra firme, y evolucionó millones de años después. No obstante, hay algunas criaturas terrestres fascinantes que han desarrollado la capacidad de producir luz, sobre todo insectos y hongos. Aunque la luz emitida puede ser de diferentes colores, los más comunes tanto en el mar como en la tierra son el azul y el verde, pero en la tierra también se pueden ver casos raros de amarillo e incluso de rojo. Los organismos brillan por diversas razones, como atraer a sus parejas, advertir a los depredadores o encontrar alimento. Algunos brillan sólo en momentos concretos, durante unos segundos, mientras que otros lo hacen constantemente. Éstas son algunas de las pocas criaturas terrestres capaces de brillar. ¿Cuántas de ellas has visto antes?

1. Gusanos brillantes: Una atracción fatal

Las luciérnagas bioluminiscentes Arachnocampa luminosa, también conocidas como mosquitos de los hongos, tienen el tamaño de una cerilla y sólo se encuentran en las zonas oscuras y húmedas de Nueva Zelanda, especialmente en las cuevas de Waitomo, que se han convertido en una popular atracción turística por su impresionante espectáculo estelar. Estas luciérnagas son las larvas que salen de los huevos y acaban convirtiéndose en insectos adultos de dos alas que suelen vivir sólo unos días con el único fin de aparearse. Durante la fase larvaria, que es la más larga y dura hasta 9 meses, las larvas tienen que comer vorazmente para aguantar hasta la fase adulta, durante la cual no pueden comer ya que no tienen boca.

Estos habitantes de las cuevas han ideado una retorcida táctica para atrapar a sus presas: Construyen sus propias «líneas de pesca» hechas de seda con gotas mucosas pegajosas que pueden colgar del techo; estas líneas pueden llegar a tener hasta 20 pulgadas de longitud. Al caer la noche, brillan con un color azul radiante para atraer a las presas desprevenidas, como los insectos -que se arrastran o vuelan hacia el señuelo-, que quedan atrapados en la malla pegajosa de las líneas y paralizados por las sustancias químicas del moco. Las larvas se arrastran hacia abajo y se comen la presa. Cuanto más hambrientas están, más brillan. Sorprendentemente, sólo tardan 15 minutos en hacer una línea y pueden hacer hasta 25 líneas por noche.

Son extremadamente territoriales y cuando sus densidades son altas, pueden incluso recurrir al canibalismo si perciben un invasor de su propia especie. Las hembras adultas se iluminan para atraer a sus parejas, aunque los machos también pueden brillar, y cuando llegan varios machos luchan entre sí hasta que el más apto se lleva la hembra. La hembra pierde su capacidad de brillar después de poner huevos.

Si por casualidad tiene la suerte de ver a estas increíbles criaturas, permanezca en silencio y no les apunte con linternas porque apagarán sus luces.

2. Caracoles brillantes

El caracol, Quantula striata, puede parecerse a cualquier otro caracol, pero es el único caracol terrestre conocido capaz de producir luz, y se encuentra en el sudeste asiático. Sus huevos brillan continuamente en la oscuridad y, una vez eclosionados, producen destellos momentáneos de luz verde amarillenta por detrás de su boca durante varios días, aunque la luz es tenue.

Las razones para brillar y destellar son un misterio, pero curiosamente dejan de brillar al alcanzar la madurez reproductiva. Algunos investigadores sugirieron que a través de los destellos se comunican con otros miembros de su especie y pueden congregarse, aunque no están seguros de por qué. Qué manera tan creativa de invitar a otros a una reunión!

3. Hongos brillantes

Aparte de los insectos, la bioluminiscencia es más común entre los hongos; de hecho se han descrito al menos 50 especies de setas luminosas, siendo las australianas más luminosas que las norteamericanas. Una de las especies más geniales es el hongo Mycena lucentipes, una de las seis especies de hongos bioluminiscentes que los científicos descubrieron en 2006 en la selva atlántica de Brasil. Brilla con un color verde intenso y por la noche es un espectáculo realmente fascinante. Pero, ¿por qué brillan? Los micólogos o expertos en hongos no lo saben, pero han especulado que puede ser para atraer a los artrópodos que ayudan a dispersar sus esporas a otros lugares. Otras explicaciones postulan que su brillo puede disuadir a los bichos de comérselos o atraer a los depredadores de los bichos para que no puedan comerse los hongos; en otras palabras, pueden invitar al enemigo de su enemigo para protegerse.

Hay más especies de hongos ahí fuera esperando a ser descubiertas, así que la próxima vez que vaya a dar un paseo por el bosque, vaya de noche y mire a su alrededor con atención: ¡quién sabe si puede tropezar con un nuevo hongo brillante!

4. Milpiés tóxicos que brillan en la oscuridad

De las más de 12.000 especies de milpiés que se conocen, sólo un puñado de ellos pertenecientes al género Motyxia son bioluminiscentes y todos ellos se encuentran exclusivamente en las regiones montañosas de California. Pasan el día enterrados bajo el suelo, pero al caer la noche estos bichos ciegos salen del suelo para alimentarse de plantas muertas y emiten un brillo constante desde su exoesqueleto. Su brillo es siniestro para los depredadores: Cuando se les molesta o se ven amenazados, liberan cianuro tóxico por los diminutos poros de su cuerpo. En un experimento para poner a prueba esta idea, los investigadores colocaron milpiés falsos pintados hechos de arcilla junto a otros reales que brillaban por la noche y los examinaron a la mañana siguiente. Para su sorpresa, los milpiés falsos fueron atacados cuatro veces más a menudo que los reales por lo que dedujeron que eran roedores.

Asombrosamente, estos milpiés han desarrollado un mecanismo diferente para brillar que no utiliza la luciferasa, sino que emplea una fotoproteína que se ilumina cuando se activa con compuestos ricos en calcio. Este mecanismo es similar a la forma en que las medusas, Aequorea Victoria, brillan utilizando la proteína verde fluorescente, que se utiliza ampliamente en el laboratorio con fines de investigación, como adjuntarla a genes de interés para estudiar su ubicación dentro de las células.

5. Gusanos ferroviarios radiantes

Los gusanos del ferrocarril son larvas y hembras larviformes, que son adultos -de unos cinco centímetros de longitud- que se parecen a las larvas y pertenecen a la misma superfamilia de escarabajos que las luciérnagas. Son uno de los pocos organismos que logran la notable hazaña de emitir no uno, sino dos colores en diferentes partes de su cuerpo. Estos gusanos pertenecen al género Phrixothrix y se encuentran en Sudamérica. Los gusanos se parecen a un tren en miniatura que se desplaza por la noche: La cabeza brilla con un rojo intenso, mientras que el cuerpo emite luz verde a través de once pares de puntos luminosos dispuestos en filas.

Los científicos descubrieron que la enzima luciferasa implicada en la reacción que emite el color rojo atípico en la cabeza es la única enzima que puede hacer esto en la naturaleza y es ligeramente diferente en estructura de otras luciferasas. Estudios que se remontan a la década de 1940 informaron de que ante una ligera perturbación -como golpear la mesa y soplar sobre ellas- encienden su faro rojo y ante perturbaciones más vigorosas encienden sus dos filas de luces verdes. Pruebas más recientes sugieren que su brillo envía una señal a los depredadores de que tienen un sabor terrible.

6. Escarabajos chasqueadores luminosos

Muchos escarabajos click de la familia Elateridae (parientes cercanos de las luciérnagas) especialmente los del género Pyrophorus son bioluminiscentes y se encuentran en zonas tropicales del hemisferio occidental. También se les llama escarabajos chasqueadores y, como su nombre indica, emiten chasquidos al impulsarse en el aire -a menudo varios centímetros- para enderezarse si están boca abajo. Cuando se ven amenazados por los depredadores, también pueden saltar rápidamente en el aire para defenderse.

Además, producen una luz constante en muchos colores diferentes -desde el verde hasta el naranja, dependiendo de la especie- en dos puntos en la parte delantera que parecen faros y uno debajo de su abdomen. Los faros brillan tan intensamente que pueden ser vistos a más de 30 metros de distancia. La especie jamaicana Pyrophorus plagiophthalamus es única porque puede producir dos colores diferentes de luz en su cuerpo; debajo de su cuerpo emite una luz amarilla y en la parte superior sus faros brillan de color verde. Parece que son de otro planeta. Los científicos creen que sus luces superiores e inferiores tienen funciones diferentes: sus faros son una baliza para los depredadores de su toxicidad, mientras que la luz bajo su vientre facilita la comunicación entre los miembros del sexo opuesto.

7. Freaky Glowing Cockroach

Como si las cucarachas no fueran lo suficientemente espeluznantes, ¿qué tal si te encuentras con la cucaracha brillante, Lucihormetica lucka, correteando fuera de tu casa por la noche? Las posibilidades son escasas; de hecho, es posible que no te encuentres con una en tu vida, porque sólo se encuentran en las selvas tropicales cercanas a un volcán activo de Ecuador y el último ejemplar conocido se recogió en 1939. Lo más probable es que ya se hayan extinguido.

Pero las cucarachas brillantes no son nuevas: desde su primer descubrimiento en 1999, se han identificado 13 especies en Sudamérica. Las dos manchas en forma de ojo de L. lucka y otra mancha en su espalda se iluminan transmitiendo su toxicidad. Pero resulta que no son realmente tóxicos, sino que lo fingen; están imitando astutamente a los escarabajos chasqueadores -sus parientes mayores mencionados antes- que brillan para anunciar su toxicidad, pero esta cucaracha que emite una luz de idéntico color sólo está engañando a sus depredadores. ¡Las apariencias pueden ser realmente engañosas! Los puntos luminosos están llenos de bacterias que viven en su exoesqueleto.

8. Lombriz de tierra espeluznante

Todos hemos visto lombrices de tierra en algún momento de nuestra vida. Pero, ¿has visto alguna vez una lombriz de tierra que brilla? Hay 33 especies de lombrices luminiscentes que se encuentran en todo el mundo, aunque la mayoría se agrupan en el sur de Estados Unidos. Emiten luz desde el azul hasta el extremo rojo del espectro.

Las lombrices de tierra normalmente segregan mucosidad, que los científicos llaman fluido coelémico, para deslizarse con facilidad en sus madrigueras, pero un par de especies raras exudan un tipo único de mucosidad: una que realmente puede brillar. Sí, has oído bien, ¡su moco es bioluminiscente!

Hay dos especies reportadas con diferentes colores de baba: una de Nueva Zelanda y la otra de Georgia en los Estados Unidos. La peculiar lombriz de tierra de Nueva Zelanda, Octochaetus multiporus, rezuma un fluido coelémico de color amarillo anaranjado que brilla en la oscuridad por la boca, el ano y la parte inferior cuando se siente perturbada o amenazada. De hecho, es tan extraño que su fluido parece brillar en diferentes colores en diferentes etapas de su vida. Curiosamente, su baba brillante fue descubierta por los maoríes, que explotaban a la O. multiporus como cebo de pesca. La lombriz de tierra de Georgia, Diplocardia longa, se encuentra en los suelos arenosos de las llanuras costeras y escupe una baba azul brillante que se cree que alarma a los depredadores. Quizá la baba de colores que rezuman los monstruos que vemos en los juegos infantiles no sea tan descabellada después de todo.

9. Bacterias de rayos: ¿Un amigo o un enemigo?

Las Photorhabdus luminescens son increíblemente únicas, ya que son las únicas bacterias terrestres capaces de producir bioluminiscencia. Son fascinantes porque, por un lado, son útiles para los gusanos nematodos (gusanos redondos) pero, por otro, son letales para otros bichos. Los microbios viven felizmente en las tripas de los gusanos nematodos que viven en el suelo en una alianza simbiótica en la que ambos se benefician: imparten un suave resplandor azul a los gusanos, presumiblemente para atraer a sus presas, y a su vez comparten parte de los nutrientes de la comida del gusano.

Para complicar las cosas, estos nematodos son en realidad parásitos que cazan otros insectos del suelo -como las larvas de escarabajos, polillas y moscas- donde penetran y se establecen dentro de su cuerpo. Una vez dentro, regurgitan a sus insidiosos socios microbianos en el torrente sanguíneo del huésped. Los microbios comienzan entonces su guerra química; matan al huésped inyectando una avalancha de proteínas insecticidas mortales en sus células y enzimas que descomponen su cuerpo, reduciéndolo a una «sopa de nutrientes» en dos días. P. luminescens devora alegremente esta sopa y se multiplica exponencialmente dando lugar a millones más de sí mismo. Al mismo tiempo, los microbios liberan antibióticos que impiden que otras bacterias invadan su festín. El gusano, a su vez, se alimenta de las bacterias prósperas y se somete a varias rondas de reproducción en el interior del cadáver produciendo cada vez cientos de huevos que también consumen las bacterias. Cuando los suministros de nutrientes disminuyen, las bacterias restantes vuelven a colonizar los intestinos de las crías recién nacidas del gusano y brotan del cadáver para salir en busca de su próxima víctima. A veces, cuando el suministro de alimentos es excesivamente escaso, las crías incubadas se alimentan del intestino de su madre, matándola en un espantoso fenómeno llamado endotokia matricida.

Aunque los P. luminescens son letales para los insectos, son inofensivos para los humanos. De hecho, su capacidad de producir antibióticos resultó ser una ayuda para los soldados heridos en el campo de batalla durante la Guerra Civil de 1862, una época anterior a los antibióticos. Al parecer, algunos soldados heridos de la batalla de Shiloh, sobre todo los que esperaban ayuda bajo la fría lluvia, parecían sobrevivir mejor y más rápido que otros; resultó que tenían heridas que literalmente brillaban en la oscuridad, un fenómeno que se conoció como el «resplandor del ángel». Ahora se piensa que sus heridas estaban colonizadas por P. luminescens del suelo fangoso que les protegía de la infección por otras bacterias mortales. Bueno, en algunos casos raros, algunas infecciones bacterianas en las heridas pueden ser realmente útiles – ¡especialmente las que brillan!

Los científicos están investigando el uso de este par mortal como insecticida biológico en los cultivos para protegerlos de la infestación de chinches.

10. Flamantes luciérnagas: el espectáculo pirotécnico gratuito de la naturaleza

No podemos completar nuestra lista sin cubrir las luciérnagas – los organismos terrestres bioluminiscentes más populares y ampliamente estudiados. Las luciérnagas son en realidad escarabajos cuyas conversaciones consisten en patrones de destellos de luz desde sus abdómenes, que son únicos para cada especie, y pueden ser amarillos, verdes o incluso rojos. Los machos de las luciérnagas exhiben destellos de luz específicos que sólo entienden las posibles parejas, que responden emitiendo la misma señal de parpadeo que los machos pueden reconocer y acercarse a las hembras. ¿Suena como una forma encantadora de atraer parejas?

Bueno, algunas luciérnagas no son tan cautivadoras, al menos las hembras del género Photuris. Emplean sus luces como una estratagema: imitan los patrones de destello y retardo de las luciérnagas Photunis hembra para atraer a los machos Photunis, pero con un propósito distinto al del apareamiento: devorarlos. Los ingenuos machos se acercan a ellas con la esperanza de encontrar pareja, pero en su lugar encuentran la muerte. Entonces, ¿por qué se las comen? Las luciérnagas Photuris carecen de un compuesto defensivo llamado lucibufaginas, que ayuda a disuadir a los depredadores, como las arañas, de comerlas. Pero sus primas Photunis lo producen en cantidades copiosas, así que astutamente lo obtienen consumiéndolas.

La luciferasa de las moscas es una enzima indispensable en los laboratorios médicos y biológicos, donde se utiliza como gen reportero al vincularlo a un gen de interés -como los implicados en enfermedades- para seguir su expresión en las células. El gen de la luciferasa se ha insertado en tejidos específicos de organismos vivos, como los ratones, para controlar visualmente la progresión de los tumores cancerosos. De hecho, los científicos han diseñado mutantes de la luciferasa que pueden emitir una luz más brillante en una gama de colores, lo que resulta muy útil para obtener imágenes de diferentes proteínas en el interior de los organismos.

Los científicos esperan aprovechar la actividad de la luciferasa para producir luces más eficientes desde el punto de vista energético que algún día puedan sustituir a nuestras lámparas fluorescentes y LED. Un equipo de científicos creó nanorods brillantes utilizando una luciferasa manipulada genéticamente y unida a nanorods, que actuaron como combustible. Imaginan que estos nanorods de luciérnaga podrían instalarse en lámparas LED e iluminarse sin utilizar electricidad.

Si eso suena atractivo, espere a conocer otra posibilidad más emocionante: utilizar plantas brillantes para iluminar su hogar. El proyecto Glowing Plant, encabezado por un equipo de científicos en un proyecto de biohacking DIY, pretende promover la iluminación natural sin electricidad alimentada por luciferasa sintética en las plantas como una alternativa sostenible a nuestras crecientes necesidades energéticas. De hecho, ya en 1986 un equipo de investigadores diseñó una planta de tabaco para que expresara luciferasa de luciérnaga, pero tenían que regarla con luciferina para que brillara y la luz era tenue. Desde entonces, algunos otros grupos de investigación han creado con éxito plantas que brillan.

Pero este proyecto reciente ha sido tan popular que superó su objetivo inicial de financiación de sólo 65.000 dólares en Kickstarter recaudando casi la friolera de medio millón, y a los que se comprometieron con 40 dólares o más se les prometen semillas de plantas de Arabidopsis que brillan como recompensa, aunque muchas personas se oponen a la liberación de semillas de plantas genéticamente modificadas no reguladas. Con la abrumadora respuesta, el equipo incluso planea crear una planta de rosa brillante.

Las aplicaciones de la luciferasa son interminables y quién sabe si algún día podrías incluso conducir de vuelta a casa por la noche a través de calles iluminadas con árboles brillantes. El futuro parece brillante.