En las profundidades del mar, ciertas especies de tiburones transforman la luz azul del océano en un color verde brillante que solo otros tiburones pueden ver, pero anteriormente no estaba claro cómo se biofluoresizan. En un estudio publicado el 8 de agosto en la revista iScience , los investigadores han identificado qué es responsable del tono verde brillante de los tiburones: una familia previamente desconocida de metabolitos de moléculas pequeñas. Este mecanismo de biofluorescencia no solo es diferente de cómo brillan la mayoría de las criaturas marinas, sino que también puede desempeñar otras funciones útiles paralos tiburones, incluso ayudarlos a identificarse entre sí en el océano y luchar contra las infecciones microbianas.
"Estudiar la biofluorescencia en el océano es como una novela de misterio en constante evolución, con nuevas pistas que se brindan a medida que avanzamos en la investigación", dice David Gruber, profesor de la City University de Nueva York y coautor del estudio."Después de que informamos por primera vez que los tiburones hinchados eran biofluorescentes, mis colaboradores y yo decidimos profundizar en este tema. Queríamos aprender más sobre lo que su biofluorescencia podría significar para ellos".
Gruber, en colaboración con Jason Crawford, profesor de la Universidad de Yale y coautor corresponsal del estudio, se centró en dos especies de tiburones: el tiburón hinchable y el tiburón gato de cadena. Notaron que la piel de los tiburones tenía dos tonos:claro y oscuro, y extrajeron sustancias químicas de los dos tipos de piel. Lo que encontraron fue un tipo de molécula fluorescente que solo estaba presente en la piel clara.
"La parte interesante de este estudio es la descripción de una forma completamente nueva de biofluorescencia marina de tiburones, una que se basa en metabolitos de pequeñas moléculas de triptófano-quinurenina bromados", dice Gruber.
Se sabe que estos tipos de metabolitos de moléculas pequeñas son fluorescentes y activan vías similares a las que, en otros vertebrados, desempeñan un papel en el sistema nervioso central y el sistema inmunológico. Pero en los tiburones, las nuevas variantes fluorescentes de moléculas pequeñasexplican las propiedades biofísicas y espectrales de su piel más clara. Este mecanismo es diferente de los animales en la parte superior del océano, como las medusas y los corales, que comúnmente usan proteínas verdes fluorescentes como mecanismos para transformar la luz azul en otros colores, dice Gruber.
"Es un sistema completamente diferente para que se vean unos a otros que otros animales no necesariamente pueden aprovechar. Tienen una visión completamente diferente del mundo en el que se encuentran debido a estas propiedades biofluorescentes que exhibe su piel y que sus ojos puedendetectar ", dice Crawford." Imagínese si yo fuera de color verde brillante, pero solo usted pudiera verme como verde brillante, pero otros no ".
Las moléculas también sirven para muchos otros propósitos, incluso para ayudar a los tiburones a identificarse entre sí en el océano y potencialmente proporcionar protección contra infecciones microbianas, dice Crawford.
"También es interesante que estas moléculas biofluorescentes muestren propiedades antimicrobianas. Estos tiburones gato viven en el fondo del océano, sin embargo, no vemos ninguna bioincrustación o crecimiento, por lo que esto podría ayudar a explicar otra característica sorprendente de la piel de tiburón", dice Gruber. "Este estudio abre nuevas preguntas relacionadas con la función potencial de la biofluorescencia en la señalización del sistema nervioso central, la resistencia a las infecciones microbianas y la fotoprotección".
Si bien el estudio se centró en dos especies de tiburones biofluorescentes, Gruber y Crawford esperan explorar más ampliamente las propiedades bioluminiscentes y biofluorescentes de los animales marinos, que en última instancia pueden conducir al desarrollo de nuevas técnicas de imagen.
"Si puede aprovechar las habilidades que tienen los animales marinos para producir luz, puede generar sistemas moleculares para obtener imágenes en el laboratorio o en la medicina. Las imágenes son un objetivo biomédico increíblemente importante que este tipo de sistemas podrían ayudar a impulsar hacia el futuro", Dice Crawford.
"Los tiburones son animales maravillosos que han existido durante más de 400 millones de años. Los tiburones fascinan continuamente a los humanos y tienen tantos misterios y superpoderes", dice Gruber. "Este estudio destaca otro misterio más de los tiburones, y es mi esperanzaque esto nos inspira a aprender más sobre sus secretos y trabajar para protegerlos mejor ".
Este trabajo fue apoyado por subvenciones de Camille & Henry Dreyfus, la Universidad de Yale, la National Geographic Society y la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU..
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