Calamar de bajura opalescente (Doryteuthis opalescens) son algunos de los cambiaformas más sofisticados de la Tierra. Estos curiosos cefalópodos están envueltos en una piel especial que se puede ajustar con precisión a un caleidoscopio de colores.
Los científicos han estado fascinados durante mucho tiempo por el notable camuflaje y comunicación de este calamar. Una nueva investigación nos ha acercado aún más a descubrir cómo pueden lograr un guardarropa tan ecléctico que les permite cazar cerca del brillo de la orilla, deslizarse por los depredadores sin ser vistos o incluso evadir a los pretendientes agresivos. mostrando un par de testículos falsos.
Estudios anteriores han demostrado que el calamar opalescente posee una compleja máquina molecular dentro de su piel: una fina película de células apiladas capaces de expandirse y contraerse como un acordeón para reflejar todo el espectro visible de luz, desde el rojo y el naranja hasta el amarillo y el verde, pasando por el azul y el violeta.
Estos pequeños surcos son como los que ves en un disco compacto, los investigadores dicen, reflejando un arco iris de colores al inclinarlo bajo la luz. Pero al igual que un CD, esta máscara también necesita algo para amplificar su colorido ruido.
Cuando los investigadores intentaron diseñar genéticamente la piel de este calamar, notaron que algo estaba un poco mal.
El ‘motor’ que sintoniza los surcos dentro de la piel del calamar es impulsado por proteínas reflectinas, que responden a diferentes señales neuronales y controlan las células pigmentarias reflectantes.
Los materiales sintéticos que contienen proteínas reflectinas han mostrado un aspecto iridiscente similar al que vemos en los calamares, pero estos materiales no pueden parpadear o brillar de la misma manera.
Claramente, algo faltaba, y estudios recientes dentro del calamar vivo y la ingeniería genética han arrojado luz sobre el misterio. Resulta que las proteínas reflectinas solo pueden brillar si están encerradas en una envoltura de membrana reflectante.
Este sobre es lo que encierra la estructura similar a un acordeón, y mirando por debajo, puedes comenzar a ver cómo funciona.
Las proteínas reflectinas generalmente son repelidas entre sí, pero una señal neuronal del cerebro del calamar puede apagar esa carga positiva, permitiendo que las proteínas se agrupen juntas.
Cuando esto sucede, activa la membrana superpuesta para expulsar el agua de la celda, reduciendo el grosor y el espaciado de las ranuras, que dividen la luz en varios colores.
Este colapso entre las ranuras también aumenta la concentración de reflectina, lo que permite que la luz se refleje aún más brillante.
Así, los autores explique, este complejo proceso «dinámicamente [tunes] el color al mismo tiempo que aumenta la intensidad de la luz reflejada «, y esto es lo que permite que el calamar opalescente brille y parpadee, a veces con color y otras no.
Las células dentro de la piel del calamar, que reflejan solo luz blanca, también parecen estar impulsadas por este mismo mecanismo molecular. De hecho, los autores piensan que esto es lo que permite al calamar imitar la luz brillante o moteada del sol sobre las olas.
«La evolución ha optimizado tan exquisitamente no solo la sintonización del color, sino también la sintonización del brillo utilizando el mismo material, la misma proteína y el mismo mecanismo». dice el bioquímico Daniel Morse de la Universidad de California, Santa Bárbara.
Los ingenieros han estado tratando durante años de imitar la notable piel del calamar opalescente, pero nunca lo han logrado. La nueva investigación, que fue apoyada por la Oficina de Investigación del Ejército de los Estados Unidos, nos ha ayudado a descubrir dónde estábamos yendo mal.
Por sí solas, las películas delgadas de reflectina no pueden ofrecer todo el poder de control de la luz que vemos en los calamares, concluyen los autores, porque parece que carecemos de ese amplificador acoplado.
«Sin esa membrana que rodea las reflectinas, no hay cambio en el brillo de estas películas delgadas artificiales», dice Morse.
«Si queremos capturar el poder de lo biológico, tenemos que incluir algún tipo de recinto similar a una membrana para permitir un ajuste reversible del brillo».
El estudio fue publicado en Letras de física aplicada.
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