¿Quién no se ha sentido atraído por la belleza de las luciérnagas? Sus colores y la luz que emiten siempre han fascinado a los seres humanos. Estos animalitos aparecen en textos viejísimos, desde libros sagrados de India y China, en la poesía y canciones de diversas culturas, y hasta en la literatura de Dante y Shakespeare.
En la Edad Media también se les asociaba con la magia e incluso se les utilizaba para la elaboración de un líquido considerado milagroso por su brillo. Se llamaba liquour lucidus. La receta para su preparación consistía, muy al estilo de los alquimistas de aquella época, en enterrar en estiércol los órganos luminosos de las luciérnagas o, alternativamente, mezclarlos con mercurio. Se generaron muchas historias alrededor de este líquido, todas ellas resultado de la imaginación del hombre en ese entonces, que poco sabía de la explicación científica detrás de la luz generada por estos insectos.
Sin embargo, a partir del siglo XVII, hubo un mayor interés en estudiar y comprender las bases físicas y químicas detrás de la luminiscencia de las luciérnagas. Los mitos alrededor de la magia de estos misteriosos insectos fueron poco a poco quedándose atrás, siendo sustituidos por nuevos y emocionantes descubrimientos detrás de ese fenómeno.
Ahora, en pleno siglo XXI, y gracias a muchos científicos a lo largo de estos últimos siglos, es mucho más lo que entendemos de las luciérnagas y de su fascinante emisión de luz (también conocida como bioluminiscencia). Se sabe, por ejemplo, que estos escarabajos (sí, las luciérnagas son escarabajos) tienen en su abdomen órganos lumínicos llamados “linternas” y es ahí donde se llevan a cabo las reacciones que culminarán en dicha luz. Sabemos también que para ello se necesitan principalmente tres cosas: una enzima llamada luciferasa, una molécula denominada luciferina y oxígeno.
La producción de luz es el resultado de una reacción catalizada por la luciferasa, que actúa sobre su sustrato, la luciferina, seguida por una secuencia de reacciones en donde interviene el oxígeno para, finalmente, emitir la luz. En diferentes especies el sitio activo de la luciferasa (a donde se une la luciferina) cambia ligeramente y esto es lo que afecta el espectro de emisión, es decir, afecta el color de la luz emitida. Por eso vemos que diferentes especies de luciérnagas pueden emitir luces de colores diferentes.
El entendimiento de este proceso también nos ha dado la oportunidad de utilizar ese conocimiento para diferentes necesidades. ¿Qué tanto creen que se pueda hacer con una enzima como la luciferasa? ¡Muchísimas cosas! En muchos laboratorios el gen que codifica para esta proteína se inserta en células de diferentes tipos con el objetivo de usar la luz emitida por la luciferasa como un indicador o señal de la presencia de otra proteína que nos confirme que algún proceso biológico se está llevando a cabo. Incluso, en los últimos años, en ciertos modelos animales se ha logrado que, también a través de un proceso de ingeniería genética, un tipo celular de interés exprese esta proteína. Esto ayuda a estudiar, por ejemplo, tejidos de tumores y como éstos reaccionan a diversos tratamientos. Éstas son sólo algunas de las muchas aplicaciones de esta enzima.
Pero regresando a las luciérnagas, ¿tiene una función especial esa “luz”? ¿Cómo se explica la evolución de semejante fenómeno?
En la mayoría de las luciérnagas, los destellos de luz ofrecen información acerca de la identidad (especie) del individuo. En adultos, se utiliza como comunicación sexual y hay evidencia de que hembras de algunas especies escogen a su pareja con base en la variación que hay en esos destellos. Aún no se sabe si la calidad del macho está relacionado con sus destellos de luz pero es una pregunta que se sigue estudiando. En muchas especies, es el macho el que primero emite la luz mientras vuela. La hembra, en respuesta, hace lo mismo e inicia un cortejo mutuo basado en señales de destellos de luz, que eventualmente terminará en copulación.
Pero las larvas también emiten señales luminosas como protección contra muchos depredadores. Y, de hecho, existe la hipótesis de que la bioluminiscencia en un principio evolucionó como una señal en la larva para parecer un bocado poco apetitoso y protegerse de ser devorada. Lo de su uso para el cortejo en adultos posiblemente vino después.
Cabe destacar también que las luciérnagas son una familia muy diversa: hay más de 2000 especies en el mundo. Abundan en el trópico. Hay un proverbio inglés que dice “When the glowworm lights her lamp the weather is always damp”, que se traduce como “Cuando la luciérnaga prende su lámpara, es porque el clima está húmedo”, aunque rima mejor en inglés. Y vaya que es cierta esta expresión, ¡a las luciérnagas les encanta la humedad!
Por eso México es un buen lugar para encontrarlas. Actualmente se registran 22 géneros de luciérnagas y 164 especies distribuidas entre ellos, de las cuales la mitad son endémicas. Los estados con mayor diversidad son Veracruz, Oaxaca, Chiapas y Morelos. Pero, según expertos mexicanos en el tema, en muchos estados de la República Mexicana aún falta mucho trabajo de campo. ¡Quién sabe cuántas especies de luciérnagas más se descubrirán en México y el mundo!
Imagen de una Phaenolis ustulatus Gorham, luciérnaga que puede encontrarse en regiones húmedas de nuestro país. Foto tomada por Enrique Ramírez García y cortesía del Prof. Santiago Zaragoza.
Como el caso de la bioluminiscencia en luciérnagas, primero asociadas con magia y misterio y ahora comprendida como un fenómeno natural resultado de años de evolución y con aún muchas dudas por contestar, así hay millones de historias más. La ciencia nos ha abierto las puertas a un mundo de conocimiento más emocionante que cualquier receta mágica o cuento de hadas. En Más Ciencia creemos que la emoción no sólo radica en “hacer ciencia” sino también en compartirla y el hablar de ciencia es un trabajo inagotable. Cada día se publican miles de artículos de investigación, cada uno a su vez, con muchas historias detrás. ¿Quieres hablar de ellas? ¿Quieres hablar de la historia detrás de tu trabajo?
Más Ciencia no sólo quiere que compartas con nosotros tu pasión por la investigación científica, también buscamos divulgadores talentosos a quienes reconocer por su labor. Así, lanzamos esta semana, oficialmente, los Premios Luciérnaga, inspirados por esos animalitos de luz. Así como la diversidad que encontramos en estos insectos, buscamos diversidad en nuestros potenciales colaboradores, queremos personas que nos hablen de cualquier tema científico o de cómo la ciencia se relaciona con la sociedad y la economía de nuestro país. Todos aquellos que colaboren iluminando con su conocimiento a nuestros lectores, entrarán a nuestro concurso mensual cuya convocatoria puedes encontrar al principio y final de esta entrada. Las reglas detalladas puedes encontrarlas aquí. Estaremos recibiendo escritos a partir de la publicación de esta convocatoria. ¡Comparte tu pasión por la ciencia!
Bibliografía, recomendaciones literarias y agradecimientos
El libro A history of luminescence from the earliest times until 1900 de E. Newton Harvey, publicado en 1957, es un buen acercamiento a cómo el ser humano ha percibido el fenómeno de luminiscencia a lo largo de la historia. En uno de los capítulos se habla con detalle del famoso liquor lucidus. No tengo conocimiento de que haya una traducción del libro al español, pero la versión original, en inglés, puede consultarse en línea.
El artículo de revisión Flash Signal Evolution, Mate Choice, and Predation in Fireflies de S. M. Lewis y C. K. Cratsley publicado en el 2008 en la revista especializada Annual Review of Entomology fue una de mis principales fuentes y un texto recomendable si les interesa información más detallada de la bioluminiscencia en luciérnagas, su evolución y función.
Un agradecimiento especial al Dr. Santiago Zaragoza Caballero, investigador del Instituto de Biología de la UNAM quien amablemente me proporcionó información actualizada acerca de la diversidad de luciérnagas en México. Parte de estos datos son parte de un manuscrito sometido por el profesor a la Revista Mexicana de Biodiversidad.
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Acerca del autor
Alejandra Manjarrez es bióloga egresada de la UNAM actualmente trabajando en el Instituto de Biología Evolutiva y Estudios Ambientales de la Universidad de Zúrich, en Suiza. Es directora del Comité Editorial de nuestro blog y, junto con todo el equipo de Más Ciencia, está a la espera de que tú colabores con nosotros.
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