El fondo del mar alberga especies de peces que pueden detectar varias longitudes de onda de luz en una oscuridad casi total. A diferencia de otros vertebrados, tienen varios genes para el fotopigmento sensible a la luz rodopsina, que probablemente les permita a estos peces detectar señales bioluminiscentes de la luzque emiten órganos. Los hallazgos fueron publicados en la revista ciencia por un equipo internacional de investigadores dirigido por biólogos evolutivos de la Universidad de Basilea.
La visión del color en los vertebrados generalmente se logra a través de la interacción de varios fotopigmentos en las células cónicas que se encuentran en la retina. Cada uno de estos fotopigmentos reacciona a una determinada longitud de onda de la luz. En los humanos, por ejemplo, estas longitudes de onda son el rojo, el verde yrango azul del espectro de luz. Sin embargo, la visión del color solo es posible a la luz del día. En la oscuridad, los vertebrados detectan las pocas partículas de luz disponibles con sus células de barra sensibles a la luz, que contienen un solo tipo de rodopsina del fotopigmento, explicando por qué casitodos los vertebrados son daltónicos por la noche.
Un registro genético para el Silver Spinyfin
Un equipo internacional de investigadores dirigido por el profesor Walter Salzburger de la Universidad de Basilea analizó recientemente más de 100 genomas de peces, incluidos los de peces que viven en hábitats de aguas profundas. Los zoólogos descubrieron que ciertos peces de aguas profundas han ampliado su repertorio degenes de rodopsina. En el caso de la plata espinosa Diretmus argenteus , encontraron no menos de 38 copias del gen de la rodopsina, además de otras dos opsinas de un tipo diferente."Esto hace que el espinfin plateado que habita en la oscuridad sea el vertebrado con la mayor cantidad de genes de fotopigmento", explica Salzburger.
Los diferentes informes de genes de rodopsina de peces de aguas profundas se han adaptado para detectar una determinada longitud de onda de luz, informaron los investigadores. Lo demostraron a través de simulaciones por computadora y experimentos funcionales sobre proteínas de rodopsina regeneradas en el laboratorio. Los genes cubren exactamente elRango de longitud de onda de luz "producida" por los órganos emisores de luz de organismos de aguas profundas. Esto se conoce como bioluminiscencia, que es la capacidad de un organismo para producir luz por sí mismo o con la ayuda de otros organismos. Por ejemplo, el rape atraepresa con sus órganos bioluminiscentes.
Detectando señales en la oscuridad
El mar profundo es el hábitat más grande de la Tierra y, sin embargo, uno de los menos explorados debido a su inaccesibilidad. Muchos organismos se han adaptado a la vida en la oscuridad casi total de este entorno inhóspito. Por ejemplo, muchos peces han desarrollado un telescopio altamente sensibleojos que les permiten detectar la pequeña cantidad de luz residual que llega a las profundidades del océano.
En los vertebrados, se han identificado 27 sitios clave de sintonización espectral en la proteína para la rodopsina. Estos sitios afectan directamente qué longitudes de onda se detectan. Los investigadores descubrieron que en las diversas copias genéticas de la espinosa de plata de aguas profundas, 24 de estas posiciones exhibíanmutaciones
"Parece que los peces de aguas profundas han desarrollado esta visión múltiple basada en rodopsina varias veces independientemente uno del otro, y que esto se usa específicamente para detectar señales bioluminiscentes", dice Salzburger. Agrega que esto puede dar peces de aguas profundasuna ventaja evolutiva al permitirles ver mucho mejor presas o depredadores potenciales.
"En cualquier caso, nuestros hallazgos ayudan a redefinir el paradigma actual de la visión de los vertebrados en términos del papel de los fotorreceptores de barra", escriben los zoólogos. Esto presenta otra instancia en la que el análisis de genomas completos condujo a nuevos descubrimientos biológicos.
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Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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