Los biólogos de la Ruhr-Universität Bochum caracterizaron fotorreceptores nuevos y desconocidos del pez linterna bioluminiscente Anomalops katoptron . Los fotorreceptores conocidos como opsinas permiten que los peces detecten la luz con una longitud de onda específica. Como se publicó el 11 de julio de 2018 en PLOS UNO los científicos encontraron nuevas variantes de opsina, que están especializadas para detectar la luz azul de baja intensidad en el rango de longitud de onda de la luz bioluminiscente emitida por los peces. La luz azul se puede utilizar para influir en el comportamiento de los peces.
Los autores concluyen que estos receptores específicos de luz azul y el procesamiento de la luz es una adaptación evolutiva al entorno ecológico de los peces. El estudio es un enfoque biológico interdisciplinario que combina la experiencia del genetista Dr. Minou Nowrousian y el profesor Dr. Ulrich Kück, biólogo molecular Dr.Melanie Mark, los zoólogos Dr. Jens Hellinger y Dr. Marcel Donner, así como el fisiólogo y optogenético Prof Dr. Stefan Herlitze.
Dos variantes de opsina para detectar la luz azul
Además del hecho de que la bioluminiscencia es un fenómeno generalizado en ambientes marinos, actualmente no se conoce cómo se procesa la bioluminiscencia y qué consecuencias fisiológicas y de comportamiento está provocando la bioluminiscencia en la mayoría de las especies. El pez linterna Anomalops katoptron se puede ver en aguas poco profundas de arrecifes de coral en las noches sin luna y se encuentra durante el día en cuevas de hasta 400 metros de profundidad. Los órganos de luz están situados debajo del ojo, que producen luz azul con una longitud de onda de 490 nanómetros, que se utilizapara detectar y cazar presas.
El equipo de investigación analizó la composición de fotorreceptores de la retina y encontró dos pigmentos visuales, que se asemejan a los pigmentos visuales expresados en la retina de los mamíferos. Ambos fotorreceptores se activan con luz azul de baja intensidad en el rango de 490 nanómetros, que coinciden conrango de longitud de onda de su propia luz bioluminiscente.
Los peces están condicionados durante la alimentación
A continuación, el equipo de investigación analizó si Anomalops katoptron utiliza luz azul para las respuestas de comportamiento. Realizaron una tarea de acondicionamiento pavloviano con ocho peces, donde los peces tuvieron que asociar la alimentación con un pulso de luz específico. "Los peces fueron alimentados en la oscuridad, pero usamos una linterna roja fuerte para iluminar elárea de alimentación. Originalmente pensamos que los peces no pueden ver la luz roja ", dice Jens Hellinger," pero descubrimos que pueden asociar la luz roja con la comida. Por lo tanto, una vez que encendimos la luz roja en la esquina del acuario, ellos peces nadaban hacia el haz de luz "
Los científicos utilizaron este fenómeno para realizar una prueba de comportamiento, para mostrar que los peces linterna reaccionarían solo a la longitud de onda específica de la luz. Usaron una intensidad de luz mucho más baja en comparación con la linterna roja y descubrieron que los peces ahora solo reaccionaban a niveles bajosintensidad azul pero no luz roja.
Adaptación a luz estelar y bioluminiscencia
"El sistema visual de los peces linterna parece estar adaptado para detectar luz de baja intensidad, como la luz de las estrellas o la luz bioluminiscente para ajustar su propio comportamiento", concluyó Stefan Herlitze. La detección con poca luz revela una nueva función de comportamiento de la bioluminiscencia en los peces.
bioluminiscencia
La bioluminiscencia implica un proceso químico en el que la energía libre se convierte en luz. El fenómeno se encuentra en varias especies diferentes, desde bacterias, hongos e insectos hasta vertebrados. La luz bioluminiscente a menudo se produce en orgánulos celulares especializados u órganos de luz. Órganos de luz llenos de simbióticosPor ejemplo, a menudo se encuentran bacterias en los peces de aguas profundas para producir señales luminosas relevantes para el comportamiento.
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Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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