Las ranas y los sapos son verdes por una muy buena razón: los hace más difíciles de ver en sus ambientes frondosos. Un buen camuflaje les permite comer y no ser comidos. Pero no todas las ranas han llegado a este verdor que salva vidas en elmismo camino.
La mayoría de estos animales dependen de estructuras de control de color en su piel llamadas cromatóforos que usan cristales para doblar la luz a colores específicos y hacer que se vean verdes. Pero hay cientos de especies de ranas y sapos que tienen una piel casi translúcida y muy pocascromatóforos.
Su color verde, que se puede encontrar en lo profundo de su fluido linfático, tejidos blandos e incluso huesos, proviene de una solución bioquímica inteligente que combina un tipo de proteína que normalmente combate el virus con un subproducto tóxico de la descomposición de la sangre.
El hallazgo, realizado por el investigador postdoctoral Carlos Taboada de la Universidad de Duke, resuelve algunos misterios de larga data sobre estas ranas y muestra cómo la necesidad de supervivencia puede ser muy inventiva. Aparece la semana del 13 de julio en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Los científicos han lidiado durante mucho tiempo con el hecho de que muchas de estas ranas contienen niveles muy altos de pigmento biliar llamado biliverdina, que es un subproducto de la ruptura de glóbulos rojos viejos. Este pigmento normalmente se considera una toxina que se filtra en el hígado yse excreta lo más rápido posible, pero se encuentra que estas ranas llevan cuatro veces más biliverdina que incluso el humano más enfermo con enfermedad hepática, y 200 veces más que sus primos de rana equipados con cromatóforo.
Para comprender mejor la bioquímica, los investigadores se centraron en una especie, Boana punctata, la rana arborícola de lunares de América del Sur. A partir de ella, aislaron una proteína que llaman BBS serpina de unión a biliverdina, que es parte deUna superfamilia de inhibidores de la proteasa, las proteínas que normalmente interfieren en el camino de la replicación viral y las enzimas desintoxicantes.
Cuando ve algo verde, su color realmente debería llamarse 'todo menos verde', porque absorbe todos los colores de la luz entrante excepto el verde. El color que vemos es la frecuencia de la luz que no absorbe los rebotesde vuelta a nuestros ojos.
Biliverdin en sí mismo parecería algo verdoso, como a veces se ve en un viejo hematoma, pero los investigadores descubrieron que una serpina atada, BBS, estira la forma helicoidal de biliverdin para ajustar su absorción de luz, haciéndola más cian, unazul verdoso. El cian, agregado a algunos otros pigmentos amarillos dispersos en la piel, se recupera con el tono verde correcto. También hace que la biliverdina sea menos tóxica, aparentemente.
"Esta nueva proteína tiene las mismas propiedades espectroscópicas o propiedades de absorción de luz que algunos pigmentos vegetales", dijo Taboada, quien comenzó el trabajo en Argentina, Ecuador y Brasil y la completó en Duke. "Las propiedades de la luz son muy similares a lo que nosotrosver, por ejemplo, en algunas proteínas vegetales llamadas fitocromos. Pero aquí tenemos una proteína completamente diferente "
Es una adaptación inteligente de la bioquímica existente que normalmente cumple otras funciones en los vertebrados. Taboada dijo que esta innovación ha evolucionado más de 40 veces en 11 familias diferentes, la mayoría de ellas ranas arbóreas. La adaptación ocurrió una y otra vez en el lejano Madagascar, SurAmérica y el sudeste asiático.
"Entonces, esto es una convergencia en la evolución", dijo Taboada. "Al ser arbóreos que viven en los árboles, desarrollaron una forma diferente de hacer su coloración". Su verdor continuo garantiza un buen camuflaje en el follaje, incluso enluz infrarroja cercana.
"Esto muestra cómo la selección natural puede cooptar proteínas para casi cualquier propósito", dijo Sönke Johnsen, profesor de biología en Duke y coautor del artículo. "Biliverdin es un pigmento biliar que normalmente se excretaría del cuerpodebido a su potencial de daño, pero aquí está en concentraciones espectaculares precisamente porque también es útil como pigmento verde ".
"En otras palabras, Kermit tiene ictericia", dijo Johnsen.
Habiendo descubierto antes que muchas especies de ranas reflejan longitudes de onda fluorescentes, esencialmente brillando en la oscuridad, Taboada ahora está trabajando con ingenieros de la Escuela de Ingeniería Pratt de Duke para brillar láseres sintonizados con precisión en las ranas para aprender más sobre su coloración.
"Este documento es un recorrido de fuerza entre los mundos de la biología molecular, la bioquímica y la ecología", dijo Johnsen.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Duke . Original escrito por Karl Leif Bates. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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